异构WSN中G-DEEC协议：多跳分布式节能集群提升网络效率

本文主要探讨了异构无线传感器网络中的一种创新的能源管理策略，即基于网关的多跳分布式节能集群协议（G-DEEC）。无线传感器网络由价格低廉、功能强大的微型设备——传感器节点构成，这些节点通过其感知能力在物理世界和虚拟世界之间建立连接。然而，传感器节点的能源供应受限，这使得能源管理成为无线传感器网络研究的关键挑战。 在G-DEEC的设计中，区别于传统的架构，研究者将基站安置在感知区域的边缘，同时引入可充电的网关节点和随机部署的普通传感器节点。网关节点的作用在于收集数据并充当节点间的通信桥梁，它们的存在可以有效地缓解节点间的直接通信压力，降低能耗。这种多跳通信模式使得能量消耗分散，有利于延长网络的寿命和保持其稳定性。 作者在《国际移动计算期刊》(IJU)上发表的研究中，通过对G-DEEC进行详细的仿真分析，结果显示该协议在关键性能指标上优于单跳DEEC。具体来说，G-DEEC表现出更强的抵抗“半死”节点的能力，即那些能源耗尽但仍能执行有限任务的节点。同时，它也能够减少活跃节点和死亡节点的数量，这意味着网络的活跃状态得到维护，数据传输效率得以提升。 此外，G-DEEC的优越性还体现在其对网络整体健康状况的优化，通过合理调度节点活动，使得能源在各个节点间更加均衡分配，从而延长了整个网络的生命周期。这对于那些对能源效率和持久运行有高要求的应用场景，如环境监测、军事侦察或智能家居等，具有显著的实际价值。 总结而言，G-DEEC协议是一种针对异构无线传感器网络设计的节能、高效且稳定的通信策略，通过网关节点的引入和多跳通信机制，有效解决了节点能源约束的问题，为无线传感器网络的长期稳定运行提供了理论支持和技术路径。