移动Sink数据收集算法在无线传感器网络中的应用
需积分: 14 83 浏览量
更新于2024-08-13
收藏 326KB PDF 举报
"本文提出了一种名为MSDG(Mobile Sink-based Data Gathering)的无线传感器网络数据收集算法,该算法在移动无线传感器网络中运行,旨在解决由多跳路由通信导致的能量空洞‘热点’问题。算法利用移动Sink节点动态构建路由树,并通过簇头进行数据融合,以降低能耗并延长网络寿命。仿真结果显示,MSDG在平均能耗和网络生存时间方面优于LEACH和ACE-L等传统数据收集协议。"
详细解释:
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)是由大量小型、低功耗的传感器节点组成的网络,这些节点能够感知环境数据并进行通信。在WSNs中,数据收集是一个关键任务,通常需要通过多跳路由将数据传递到一个或多个中心节点,即Sink节点。然而,这种多跳通信模式可能导致某些节点过早耗尽能量,形成能量空洞,即“热点”问题。
MSDG算法创新性地引入了移动Sink的概念,它不依赖节点的地理位置来构建路由。Sink节点沿其路径选择最近的固定节点作为根节点,动态地建立路由树。这种方式减少了能量消耗,因为它避免了节点间的长距离通信。同时,算法还采用了簇结构,簇内的移动节点收集的数据通过簇头进行数据融合。数据融合是一种有效的策略,可以减少传输的数据量,进一步节省能量。
簇头节点负责处理和压缩来自其簇内其他节点的数据,然后将融合后的数据沿着构建的路由树反向逐跳转发给移动Sink。这种反向传输减少了中间节点的负担,因为每个节点只需将数据传给最近的上一跳节点,而不是一直传输到Sink。
通过对MSDG算法的仿真,研究者证明了它在平均能耗和网络生存时间上的优势。与LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)和ACE-L等传统协议相比,MSDG显著提高了网络性能。LEACH是一种经典的WSN数据收集协议,它通过轮换簇头角色来均衡能量消耗,但仍然存在能量空洞问题。而ACE-L(Adaptive Clustering Energy-Efficient protocol for Large-scale Wireless Sensor Networks)则是针对大规模WSN的一种节能聚类协议。
MSDG算法通过结合移动Sink的动态路由构建和数据融合策略,有效地解决了WSNs中的能量效率问题,提高了网络的生存时间和整体性能。这一成果对于优化WSNs的运行和设计更高效的数据收集策略具有重要意义。
2021-05-25 上传
2021-04-25 上传
2021-05-13 上传
点击了解资源详情
2021-03-10 上传
2022-08-03 上传
2024-10-24 上传
weixin_38639872
- 粉丝: 9
- 资源: 952
最新资源
- 掌握Jive for Android SDK:示例应用的使用指南
- Python中的贝叶斯建模与概率编程指南
- 自动化NBA球员统计分析与电子邮件报告工具
- 下载安卓购物经理带源代码完整项目
- 图片压缩包中的内容解密
- C++基础教程视频-数据类型与运算符详解
- 探索Java中的曼德布罗图形绘制
- VTK9.3.0 64位SDK包发布,图像处理开发利器
- 自导向运载平台的行业设计方案解读
- 自定义 Datadog 代理检查:Python 实现与应用
- 基于Python实现的商品推荐系统源码与项目说明
- PMing繁体版字体下载,设计师必备素材
- 软件工程餐厅项目存储库:Java语言实践
- 康佳LED55R6000U电视机固件升级指南
- Sublime Text状态栏插件:ShowOpenFiles功能详解
- 一站式部署thinksns社交系统,小白轻松上手