LEACH协议优化：降低节点死亡率，提升无线传感器网络性能

"无线传感器网络LEACH协议的改进与仿真 (2013年)，作者：王灿、乔建华、闫庆森，发表于《云南民族大学学报：自然科学版》2013年第22卷第4期，doi:10.3969/j.issn.1672-8513.2013.04.011" LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）协议是无线传感器网络中广泛研究的一种能量效率高的分簇路由协议。该协议旨在通过周期性地选举簇头来均衡节点的能量消耗，从而延长整个网络的生存时间。然而，原始的LEACH协议存在一些固有问题，如簇头分布不均、节点死亡率高以及可能产生的路由空洞，这些问题都严重影响了网络性能。 针对LEACH协议的不足，本文提出了一种名为LEACH-EED（Enhanced Energy-Distributed）的改进算法。在LEACH-EED中，首先引入了一个关键的改进措施，即排除低能量节点成为簇头的资格，这样可以避免能量耗尽的节点过早地承担簇头角色，从而减少节点死亡率。其次，通过待选簇头的身份标识编号进行二次簇头选举，确保了簇头分布更加均匀，减少了能量热点区域的形成。 二次选举策略基于节点的ID，使得具有较高ID的节点有机会成为簇头，这样不仅增加了簇头选择的多样性，还帮助防止了某些节点过于频繁地当选簇头，进一步降低了能量消耗的不平衡。这种改进的选举机制有助于在网络中实现更均衡的能量消耗，从而延长网络的整体生存时间。 通过仿真对比，LEACH-EED算法在节点死亡率、数据融合度和网络生存时间等方面表现出优于原始LEACH协议的性能。仿真结果显示，改进后的算法显著降低了节点的死亡速度，提高了数据聚合的有效性，从而增强了网络的稳定性和持久性。 LEACH-EED算法是对LEACH协议的一种有效优化，它通过改变簇头选举策略，实现了能量消耗的均衡，提升了无线传感器网络的效率和寿命。这一研究成果对于无线传感器网络的理论研究和实际应用都具有重要的参考价值。