异构传感器网络的能量空洞.pdf

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1、第23卷第10期传感技术学报V01．23No．102010年10月CHINESEJOUR．NALOFSENSORSANDACTUATORSOet．2010TheEnergyHoleProbleminHeterogeneousWirelessSensorNetworksaLUHaiming，咖，QIANJiangbo，1．CollegeofInformationScienceandEngineering，NanjingUniversity’Technology，Nanjing210009，ChinaI＼2．FacultyofInformati

2、onScienceandTechnology，NingboUniversity，NingboZhejiang315211，China／Abstract：Inamulti—hopwirelesssensornetwork(WSN)，thesensorsclosertothesinktendtodepletetheirenergyfasterthanothersensors，whichisknownasanenergyholetoformaroundthesink．Nomoredatacanbedeliveredtothesinkafteran

3、energyholeappears，whileaconsiderableamountofenergyiswastedandthenetworklifetimeendsprematurely．Thispaperinvestigatestheenergyholeproblem．Basedonthecoronamodel，somelong-rangelinksareaddedtoextendthenetworklifetime．Differentfromtheexistingalgorithms，datatransmissionispermitt

4、edfromC1toCi．SodataareconcentratedinCi．Thensomelong-rangelinksareaddedinCi．BecausetherehavemorenodesinCithanthatinC1，whichensuresbalancedenergy—usageamongnodesinthenetwork．Theoreticala—nalysisandtheexperimentsshowthatthemethodcangreatlyextendthenetworklifetime．Keywords：sen

5、sornetworks；energyhole；wiredlong—rangelinks；networkli~timeEEACC：6150Pdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2010．10．024异构传感器网络的能量空洞冰陆海明，刘学军，钱江波／1．南京工业大学信息科学与工程学院，南京210009；、＼2．宁波大学信息科学与工程学院，浙江宁波315211／摘要：基于多跳的无线传感器网络，越靠近sink的传感器节点因需要转发更多的数据，其能量消耗就越快，从而在sink周围形成了一种称为“能量洞”的现象。“能量洞”问题会导

6、致整个网络由于内部节点能量过早耗尽而结束寿命，同时，网络中离sink较远的节点仍有大量能量剩余。研究了“能量洞”现象，基于环模型，在网络中添加长链来延长网络的生命周期。与已有的研究不同，允许c1环到ci环(i>1)的逆向数据传输，使得数据集中到ci环内，然后通过在ci环内添加少量有线长链来向sink传输数据。由于ci环内的节点数量远远多于c1环内节点，这样，避免了c1内的节点能量过早耗尽，平衡了网络中的节点能量消耗。理论分析和仿真实验表明：该方法能够极大地延长网络生命周期。关键词：传感器网络；能量洞；有线长链；网络生命周期中图分类号：TP3

7、93文献标识码：A章编号：1004—1699(2010)10—1480-06无线传感器网络是近年来新兴起的一门热点交器网络分布的规模，使得不可能对这些节点进行重叉研究领域，它由大量的分布在探测区域内的小的、新充电。因此，寻找有效的节能方案，提高网络的寿低成本的感知装置传感器组成，每个传感器都具备命始终是无线传感器网络研究中的一个核心问题。一定的信息感知和无线交流的能力，这样它们就能本文采用异构的网络结构，通过向网络内部添够从监测区域内采集信息，并通过多跳的方式把监加一些有线长链，减少Sink周围节点转发数据的数测到的信息传给用户或基站，以便

8、进行进一步分析。量来缓解能量空洞的出现，从而延长网络的生命周传感器网络区别于传统分布式系统的一个重要特征期。我们从理论上分析了有线长链的位置和数量对是传感器网络对能量的需求。新兴