為了均衡無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量消耗問(wèn)題,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間,提出了一種基于Agent自信度的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳路由協(xié)議。該協(xié)議引入節(jié)點(diǎn)剩余能量、初始能量和節(jié)點(diǎn)的自信度來(lái)調(diào)節(jié)傳感器節(jié)點(diǎn)隨機(jī)數(shù)的大小。簇間通信時(shí),綜合考慮簇頭節(jié)點(diǎn)的剩余能量,簇頭節(jié)點(diǎn)距離Sink節(jié)點(diǎn)的距離,簇頭節(jié)點(diǎn)的自信度3個(gè)因素,簇頭節(jié)點(diǎn)和Sink節(jié)點(diǎn)之間使用單跳和多跳相結(jié)合的傳輸方式。每次重選簇頭前都動(dòng)態(tài)的修改節(jié)點(diǎn)的自信度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)表明,相較于LEACH協(xié)議和ASCH協(xié)議,提出的協(xié)議能夠很好的延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命。 

【文章來(lái)源】：傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017年01期 北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

存活節(jié)點(diǎn)數(shù)示意圖

第1期簡(jiǎn)玉梅，張韓飛等:一種基于Agent自信度的簇間多跳路由協(xié)議圖3為網(wǎng)絡(luò)剩余存活節(jié)點(diǎn)情況。LEACH在第943輪時(shí)出現(xiàn)死亡節(jié)點(diǎn)，ASCH協(xié)議在950輪出現(xiàn)死亡節(jié)點(diǎn)，相同條件下EACMＲA算法死亡節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在第1533輪，EACMＲA算法從節(jié)點(diǎn)死亡到全部死亡的時(shí)間都往后延續(xù)了，而LEACH和ASCH算法節(jié)點(diǎn)死亡發(fā)生比較集中，這主要是因?yàn)樵诖仡^選擇時(shí)容易出現(xiàn)簇頭節(jié)點(diǎn)集中在網(wǎng)絡(luò)某一區(qū)域的現(xiàn)象，導(dǎo)致該區(qū)域的節(jié)點(diǎn)在很短的時(shí)間內(nèi)能耗過(guò)高，逐漸死亡，后面選擇出來(lái)的簇頭將會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)離Sink節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)作為簇頭，這樣在傳輸過(guò)程中能耗大，節(jié)點(diǎn)死亡快。改進(jìn)協(xié)議EACMＲA優(yōu)于LEACH協(xié)議和ASCH協(xié)議的地方在于在簇頭選擇過(guò)程中加入了其他元素，避免了簇頭節(jié)點(diǎn)集中的情況。圖3存活節(jié)點(diǎn)數(shù)示意圖圖4網(wǎng)絡(luò)剩余能量統(tǒng)計(jì)圖3．2剩余能量比較圖4為網(wǎng)絡(luò)的剩余能量示意圖。雖然引入Agent的自信度，在每次計(jì)算通信代價(jià)時(shí)會(huì)帶來(lái)了一定量的計(jì)算開(kāi)銷，但EACMＲA算法節(jié)點(diǎn)總能量消耗速率低于LEACH算法和ASCH算法。EACMＲA算法優(yōu)勢(shì)在于選擇候選簇頭時(shí)，隨時(shí)更新節(jié)點(diǎn)的自信度，緩解了LEACH在選擇候選簇頭時(shí)的盲目性，減少了由于隨機(jī)選擇的簇頭節(jié)點(diǎn)最終不能成功傳輸數(shù)據(jù)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重傳，和二次選擇簇頭節(jié)點(diǎn)的通信開(kāi)銷。由于數(shù)據(jù)傳輸失敗導(dǎo)致的簇頭節(jié)點(diǎn)再次選擇，以及數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)的能量消耗將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于每次簇頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自身自信度修改的通信代價(jià)。圖4中，LEACH算法和ASCH算法在1500輪之前能量消耗情況基本相同，而EACMＲA算法剩余能量明顯高，這主要是由于EACMＲA算法中減少了簇頭節(jié)點(diǎn)的重新選擇，進(jìn)而減少能量消耗。文獻(xiàn)［12］的CHCI算法和EACMＲA算法有著類似的思想，CHCI算法在選擇主要簇頭后，在每個(gè)簇里再進(jìn)行一次次要簇頭選擇，以此來(lái)降低多次選擇簇頭的能耗，但是次?

第1期簡(jiǎn)玉梅，張韓飛等:一種基于Agent自信度的簇間多跳路由協(xié)議圖3為網(wǎng)絡(luò)剩余存活節(jié)點(diǎn)情況。LEACH在第943輪時(shí)出現(xiàn)死亡節(jié)點(diǎn)，ASCH協(xié)議在950輪出現(xiàn)死亡節(jié)點(diǎn)，相同條件下EACMＲA算法死亡節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)在第1533輪，EACMＲA算法從節(jié)點(diǎn)死亡到全部死亡的時(shí)間都往后延續(xù)了，而LEACH和ASCH算法節(jié)點(diǎn)死亡發(fā)生比較集中，這主要是因?yàn)樵诖仡^選擇時(shí)容易出現(xiàn)簇頭節(jié)點(diǎn)集中在網(wǎng)絡(luò)某一區(qū)域的現(xiàn)象，導(dǎo)致該區(qū)域的節(jié)點(diǎn)在很短的時(shí)間內(nèi)能耗過(guò)高，逐漸死亡，后面選擇出來(lái)的簇頭將會(huì)出現(xiàn)遠(yuǎn)離Sink節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)作為簇頭，這樣在傳輸過(guò)程中能耗大，節(jié)點(diǎn)死亡快。改進(jìn)協(xié)議EACMＲA優(yōu)于LEACH協(xié)議和ASCH協(xié)議的地方在于在簇頭選擇過(guò)程中加入了其他元素，避免了簇頭節(jié)點(diǎn)集中的情況。圖3存活節(jié)點(diǎn)數(shù)示意圖圖4網(wǎng)絡(luò)剩余能量統(tǒng)計(jì)圖3．2剩余能量比較圖4為網(wǎng)絡(luò)的剩余能量示意圖。雖然引入Agent的自信度，在每次計(jì)算通信代價(jià)時(shí)會(huì)帶來(lái)了一定量的計(jì)算開(kāi)銷，但EACMＲA算法節(jié)點(diǎn)總能量消耗速率低于LEACH算法和ASCH算法。EACMＲA算法優(yōu)勢(shì)在于選擇候選簇頭時(shí)，隨時(shí)更新節(jié)點(diǎn)的自信度，緩解了LEACH在選擇候選簇頭時(shí)的盲目性，減少了由于隨機(jī)選擇的簇頭節(jié)點(diǎn)最終不能成功傳輸數(shù)據(jù)導(dǎo)致的數(shù)據(jù)重傳，和二次選擇簇頭節(jié)點(diǎn)的通信開(kāi)銷。由于數(shù)據(jù)傳輸失敗導(dǎo)致的簇頭節(jié)點(diǎn)再次選擇，以及數(shù)據(jù)傳輸帶來(lái)的能量消耗將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于每次簇頭節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自身自信度修改的通信代價(jià)。圖4中，LEACH算法和ASCH算法在1500輪之前能量消耗情況基本相同，而EACMＲA算法剩余能量明顯高，這主要是由于EACMＲA算法中減少了簇頭節(jié)點(diǎn)的重新選擇，進(jìn)而減少能量消耗。文獻(xiàn)［12］的CHCI算法和EACMＲA算法有著類似的思想，CHCI算法在選擇主要簇頭后，在每個(gè)簇里再進(jìn)行一次次要簇頭選擇，以此來(lái)降低多次選擇簇頭的能耗，但是次?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于簇頭功能分化的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)成簇算法[J]. 陳東海,李長(zhǎng)庚.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(02)
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