一种基于能量消耗的无线传感器网络路由优化算法

摘要

本发明是一种基于能量消耗的无线传感器网络路由优化算法，其特点是：通过选择优化簇头节点的个数和选择最优节点作为簇头来改善网络质量，降低网络能量消耗，提高网络的生命周期，所述簇头节点个数的选择依据发送数据消耗的能量、接收数据消耗的能量、簇头节点消耗的能量，以及发送ADV消息所消耗的能量，所述选择最优节点作为簇头依据节点剩余能量、网络平均剩余能量、节点上一轮消耗能量和网络上一轮平均消耗能量。本发明在一定程度上实现了簇头节点分布平衡，能够有效降低节点的能量消耗，延长网络的生命周期，可广泛适用于无线传感器网络。

主权项

1.一种基于能量消耗的无线传感器网络路由优化算法，其特征是：通过优化簇头节点的个数n₂和优化节点作为簇头节点的概率来改善网络质量，降低网络能量消耗，提高网络的生命周期，所述簇头节点个数n₂的选择依据发送数据消耗的能量、接收数据消耗的能量、簇头节点消耗的能量，以及发送ADV消息所消耗的能量，用公式表示为：其中，M表示区域的宽度，N表示该区域均匀放置的节点数目，ε_amp表示向单位面积发送1bit数据时发射放大电路所消耗的能量，E_elec表示收发电路处理1bit数据所消耗的能量，d_adv表示簇头节点的最远覆盖距离；所述选择最优节点作为簇头依据节点剩余能量、网络平均剩余能量、节点上一轮消耗能量和网络上一轮平均消耗能量，一个节点当选为簇头节点的概率用公式表示为：其中，P表示节点当选为簇头节点的初始概率，R表示之前节点没有当选为簇头节点的轮数，E_remain表示节点剩余的能量，E_ave表示网络平均剩余的能量，E_consume表示上一轮节点消耗的能量，E_{ave_cons}表示上一轮网络平均消耗的能量。