基于农田无线传感网络的分簇路由算法

作     者：江冰 毛天 唐大卫 邬智俊 韩光洁 Jiang Bing Mao Tian Tang Dawei Wu Zhijun Han Guangjie

作者机构：河海大学物联网工程学院常州213022 常州市传感网与环境感知重点实验室常州213022 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2017年第33卷第16期

页      面：182-187页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 082804[工学-农业电气化与自动化] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 081201[工学-计算机系统结构] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(61573128) 

主　　题：无线传感网络 数据传输 算法 分簇路由算法 网络生命周期 数据包投递率 HRCA算法 

摘      要：由于无线传感网络节点的能量有限,如何有效地利用有限资源以及实现数据的有效传输,成为研究热点问题。针对农田区域广以及种植作物杂等环境特征,为延长农田无线传感器网络的生命周期,提高传感网的数据包投递率,构建了适用于农田信息采集的无线传感器网络架构,提出了一种混合式的分簇路由算法HCRA(hybrid clustering routing algorithm),研究了簇的形成、簇头竞选以及簇间路由过程,并对HCRA算法与低功耗自适应集簇分层型算法LEACH(low-energy adaptive clustering hierarchy),以及使用固定簇半径的混合节能分簇算法HEED(hybrid energy-efficient distributed clustering)进行了仿真试验。结果表明:在1 000次迭代周期下,采用HCRA算法的网络生存时间要比LEACH算法长约28%,比HEED算法长约12%;采用HCRA算法的数据包投递率要比LEACH算法高约34个百分点,比HEED算法高约16个百分点。该研究可为农田环境信息采集自动化监测系统提供参考。