能量高效的农田无线传感器网络拓扑关联路由算法

作     者：孙想 吴保国 吴华瑞 缪祎晟 李庆学 Sun Xiang;Wu Baoguo;Wu Huarui;Miao Yisheng;Li Qingxue

作者机构：北京林业大学信息学院北京100083 国家农业信息化工程技术研究中心北京100097 农业部农业信息技术重点开放实验室北京100097 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2015年第46卷第8期

页      面：232-238页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 081201[工学-计算机系统结构] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(61271257) 北京市农林科学院青年科研基金资助项目 

主　　题：农田 无线传感器网络 网络拓扑 路由协议 能耗优化 

摘      要：针对农田无线传感器网络节点分布不均、能量约束严格等特点,提出了一种能量高效的簇头选择方法TBCS-EA,在以剩余能量进行簇头选择的基础上根据节点拓扑位置、拓扑密度等进行加权,使距离sink较近的节点与密集区节点大概率成为簇头,提高成簇能量使用效率。针对现有成簇算法频繁进行簇头选举,算法开销大等问题,提出了一种能量逼近式簇头轮换机制,节点连续担任簇头并以某一目标进行能量逼近,在达到逼近目标后进行根据簇内信息指定新簇头,减少簇头选择的次数与协议开销。仿真与实验结果表明,TBCS-EA算法的网络生命周期约为LEACH的2.2倍,CHCS的1.5倍,从节点能量曲线看能耗均衡效果与CHCS相当,明显优于LEACH。结果显示TBCS-EA综合性能较之于现有算法有明显提升。