CDEC分簇算法：解决异构WSN能量消耗不均问题

"异构无线传感器网络中能耗偏差协调的分簇算法CDEC旨在解决网络能量消耗不均和利用率低下的问题。通过引入节点能耗偏差度β和协调参数λ，算法能够动态调整簇头选举和轮换策略，从而实现网络能耗的均衡和额外能耗的减少。CDEC算法在仿真实验中表现出色，不仅使能量消耗更均衡，还显著延长了网络寿命，并提高了吞吐率。" 在无线传感器网络（WSN）中，异构性是指网络中传感器节点的能量、计算能力和通信能力可能存在差异。这种异构性可能导致网络中能量消耗不均衡，部分节点过早耗尽能量，从而影响整个网络的寿命和性能。CDEC分簇算法是针对这一问题提出的一种解决方案。 CDEC算法的核心在于引入了节点能耗偏差度β，这是一个衡量节点相对能耗水平的指标。通过对每个节点的能耗与平均能耗进行比较，可以确定网络中哪些节点的能耗过高或过低。同时，算法还引入了一个协调参数λ，用于调整选举簇头时对能耗偏差的容忍程度。通过这两个参数的协同作用，CDEC算法能够动态地设置簇头选举的阈值，使得能量消耗较大的节点较少被选为簇头，而能量充足的节点则有更多的机会成为簇头，从而达到能量均衡。 簇头轮换是CDEC算法的另一个关键特性。传统的WSN分簇算法可能固定某些节点作为簇头，导致这些节点快速耗尽能量。然而，CDEC算法允许根据节点的能耗状态实时调整簇头，使得网络中的所有节点都有机会参与簇头的角色，从而延长了网络的生命周期。 仿真结果证实了CDEC分簇算法的有效性。相比其他方法，CDEC算法能够显著减少网络中的能量消耗不均现象，这意味着网络中的各个节点可以更长时间地维持工作，极大地延长了网络的寿命。此外，由于能量的均衡利用，网络的吞吐率也得到了提升，即网络能够处理更多的数据传输，增强了整体的网络性能。 总结来说，CDEC分簇算法是针对异构WSN优化能量管理的一种策略，通过实时调整和协调节点的能耗状态，实现了网络能耗的均衡，提升了网络的生存时间和数据处理能力。这一算法对于解决WSN中普遍存在的能量效率问题具有重要的理论和实践价值。