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引 言
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是由一组微型传感器节点以自组织方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者。近年来,随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟,传感器网络的应用越来越广泛。在无线传感器网络中,除了少数节点需要移动以外,大部分节点都是静止的。它们通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中,能源补充非常困难,因此,设计有效的协议和算法以延长网络的生命周期是WSN的核心问题之一。
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针对无线传感器网络能量受限的特点,对适应其特点的低功耗算法研究也一直继续着。Heinzelman提出了LEACH(Low—Energy Adaptive Clustering Hierarchy,低能耗自适应分簇层次)算法。其核心思想是让每个节点轮流担当簇首,从而使得网络中的能量消耗尽可能均匀,减少网络失效时刻的能量浪费。LEACH算法只考虑了单跳模型,因此只适合于小型wSN网络。参考文献提出了M—LEACH(Multi—hop variant of LEACH,多跳LEACH)算法,簇内的节点不是以单跳的方式传输数据到簇首,而是通过簇内其他节点转发。参考文献提出了一个多跳簇首模型,采用从下到上的策略,逐层生成每一层的簇首,最终得到一个多层结构的WSN网络。参考文献采用基于代价的目标函数对传感器网络设计进行了分析,推导出单跳和多跳的适用范围,最后提出一种单跳多跳混合的路由算法,以解决网络中的“能量热点”问题。本文在前人研究的基础上提出一种适合无线传感器网络能量受限特点的低功耗路由算法。
