EHOR:无线传感器网络中基于环境能量采集的机会路由

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"这篇论文探讨了在无线传感器网络(WSNs)中,由环境能量收集技术供电时的机会路由策略。由于能量收集过程的随机性,无法精确预知节点的休眠和唤醒时间,使得传统的路由协议无法直接应用于仅依赖环境能源收集器的WSNs(WSN-HEAP)。为此,文章提出了一种新的机会路由协议(EHOR),该协议考虑了节点的能量限制,并采用区域化方法来选择最优转发节点。通过模拟实验和实际能源收集器特性的分析,结果显示EHOR能提高吞吐量和效率,优于传统的机会路由和其他适用于WSN-HEAP的非机会路由协议。" 在无线传感器网络中,能量消耗是设计的关键因素,因为大多数传感器节点依赖电池作为电源。随着环境能量收集技术的发展,如太阳能、风能或热能等,节点可以完全依赖这些可再生能源而无需电池。然而,这种能源收集过程的不稳定性给网络带来了挑战。在WSN-HEAP中,节点能量的获取是随机的,因此不能预先设定精确的休眠和唤醒模式。这就导致了许多现有的WSN路由协议无法直接应用。 为了应对这一挑战,论文提出了EHOR(Energy Harvesting Opportunistic Routing)协议,它特别考虑了节点能量耗尽后必须关闭以重新充电的情况。与ExOR和MORE等传统机会路由协议不同,EHOR在路由决策中纳入了能量约束。由于充电速率取决于环境条件,无法提前确定哪些节点会处于活跃状态,所以选择最佳转发节点成为EHOR的另一个难题。为解决此问题,协议采用了区域化策略,通过划分网络区域来动态地、高效地选择能量充足的转发节点。 通过大量仿真,结合各种类型能量收集器的实验数据,论文评估了EHOR的性能。结果表明,EHOR在吞吐量和效率方面均优于传统的非机会路由协议,如DV-HOP、GAF或LEACH等,以及其他专为WSN-HEAP设计的协议。这证明了EHOR在能量受限的无线传感器网络中具有显著优势,能够更好地适应环境能量收集的特性,从而实现更有效的通信和网络资源利用。 这篇论文在无线传感器网络的能量收集领域做出了重要贡献,提出的EHOR协议为WSN-HEAP提供了一种有效的机会路由解决方案,有望提升网络的性能和可持续性。