无线传感器网络节点休眠策略：基于数据相似度

"基于数据相似度的无线传感器网络节点休眠调度策略，旨在解决无线传感器网络感知数据的高冗余性和网络能量分布不均衡的问题。该策略通过构建模糊等价矩阵，根据不同时间段收集的数据相似性，进行聚类分析以确定冗余节点。同时，考虑节点的相对位置和剩余能量，以适应不同的聚类场景，筛选出待休眠的节点，防止数据采集的盲区。模拟结果显示，与传统策略相比，N3SDS能将网络寿命延长28.2%和72.4%。" 本文主要探讨了在无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）中，如何通过数据相似度来优化节点的休眠调度策略，以提高能源效率和延长网络寿命。无线传感器网络通常由大量部署的微型传感器节点组成，这些节点负责感知环境并进行通信。然而，由于节点的有限能源和数据的高冗余性，有效管理和调度节点的休眠状态成为了一个关键问题。 N3SDS策略（Node-Sleeping Schedule Strategy Based on Data Similarity）首先基于节点在不同时间周期内收集的感知数据构建模糊等价矩阵。这种矩阵反映了各节点间数据的相似程度。通过这种方式，可以识别出在特定时间段内数据感知相似的节点，它们的数据传输可能造成不必要的能源消耗和数据冗余。 接下来，N3SDS采用聚类算法对节点的邻居表进行分析，并设定一个相似性阈值，以此来确定哪些节点是冗余的。冗余节点是指那些提供相似数据且可被其他节点替代的节点，将它们进入休眠状态可以降低网络的能耗。 为了防止因节点休眠导致的数据采集盲区，N3SDS策略进一步考虑了节点的相对位置和剩余能量。在不同的聚类场景下，选择休眠的节点会考虑到它们的位置分布，确保重要区域的覆盖，以及避免过早耗尽关键节点的能源。 通过仿真结果，N3SDS策略表现出显著的性能提升，相比于未使用该策略的情况，网络寿命分别增加了28.2%和72.4%，这表明该策略在减少能源浪费、提高网络生存时间和数据质量方面具有显著优势。因此，N3SDS是一种有效的无线传感器网络节能策略，对于大规模、长期运行的WSNs尤其有价值。