LEACH-PSOC: 优化WSN路由协议提高能源效率

本文主要探讨的是"一种基于LEACH的改进WSN路由算法"，该研究发表于2013年的《传感技术学报》第26卷第1期。针对无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）中普遍存在的能量消耗不均衡问题，研究者们提出了LEACH-PSOC（LEACH-Particle Swarm Optimization Clustering）这一改进协议。LEACH算法原本是一种分布式多跳路由协议，其核心在于轮询式簇首（Cluster Head, CH）选举机制，但这种机制可能导致某些节点过早耗尽能量，从而缩短网络寿命。 LEACH-PSOC首先对LEACH的簇首选举方法进行了革新。传统的LEACH依赖于随机选择，而LEACH-PSOC则引入了粒子群优化（Particle Swarm Optimization, PSO）算法，这是一项具有良好收敛性和全局优化能力的搜索算法。PSO通过模拟鸟群或鱼群的行为，将整个传感器网络划分为多个子区域，每个子区域内的节点根据剩余能量进行优化选择，确保能量消耗更为均衡。 这种方法的实施，使得节点间的通信更加高效，能够避免因单个节点过度承担数据转发任务导致的能量耗尽。实验结果显示，相比于原始的LEACH协议，LEACH-PSOC能够更有效地平衡网络负载，提高能量利用率，从而显著延长无线传感器网络的生命周期。这对于那些对能源效率和网络稳定性有高要求的应用场景，如环境监测、军事侦察等，具有重要的实际意义。 关键词包括无线传感器网络、LEACH算法、粒子群优化（PSO）以及路由协议，这些是文章的核心技术要点。此外，文章的引用码为EEACC,6150P，DOI:10.3969/j.issn.1004-1699.2013.01.024，表明这是国际学术期刊上的正式发表内容，具有较高的学术价值。该研究为解决WSN的能耗问题提供了一个创新且实用的解决方案。