无线传感网非均匀分簇路由算法研究

“物联网-智慧传输-基于分区域的无线传感网非均匀分簇路由加权算法.pdf” 本文探讨了物联网中的无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）及其在智慧传输中的应用。无线传感器网络由大量微型传感器节点构成，它们部署在特定区域内，用于收集环境或物理数据并将其传输至汇聚节点。由于其高可靠性、高精度、成本效益以及易于部署的特点，WSNs在众多领域如环境监测、工业控制、健康监护等发挥了重要作用。 然而，WSN中的一个关键挑战是节点的能量限制。由于节点通常由不可充电或更换的电池供电，因此，优化能源消耗和延长网络寿命是设计路由协议时的核心目标。随着网络规模扩大，路由开销也随之增加，这使得高效节能的路由算法成为研究的重点。 本文重点研究了一种基于分簇的路由协议，这种协议能够有效地节省和均衡节点的能耗。作者针对传统分簇路由算法的缺陷，提出了名为NRBCW（Non-Uniform Region Based Clustering Routing Weighting Algorithm for WSN）的新算法。该算法创新性地采用了分区域的网络模型，通过等距同心圆环和等角度扇形将不均匀分布的网络划分为多个区域，并根据每个区域内的节点数量来确定最佳簇头数量。簇头的选择则考虑了节点的剩余能量和竞争半径，确保簇头的合理分布和持久性。 此外，NRBCW算法在中继簇头的选择上也进行了优化，不仅考虑了距离和剩余能量，还引入了转发负载这一因素，通过权重计算来选择最合适的中继簇头，进一步降低了能量消耗并提高了网络效率。为了验证算法的有效性，作者使用MATLAB进行了仿真，将NRBCW与经典的LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议进行了比较分析。 关键词：无线传感器网络，分簇路由，分区域模型，加权，有效生命周期 此研究对物联网中的智慧传输和WSN能量管理提供了新的视角，NRBCW算法有望提升网络的能效和生存时间，对无线传感器网络的可持续运行具有积极意义。