铁路监测WSN网络的非均匀优化分簇算法

铁路监测WSN网络的非均匀优化分簇算法

论文摘要

针对铁路沿线无线传感器网络(WSN)线性部署导致的"能量空洞"问题,提出一种节点非均匀优化分簇算法。在所需监测的铁路沿线等距部署WSN节点,以均衡簇头(CH)节点单位时间能耗为优化目标,对铁路直线轨道、弧线轨道监测区域内的簇成员节点进行非均匀分簇;建立CH节点能耗、CH节点数目和簇成员节点数目之间的函数关系,结合CH节点能耗波动、CH负载均衡度和CH能耗平衡度这3个性能指标,构建优化的WSN分簇部署模型;基于该模型,对比分析了本文算法、簇头固定的非均匀分簇算法、均匀分簇和组数据传输算法的性能。仿真数据表明:提出的节点优化部署模型和算法在降低及均衡CH节点能耗,延长CH节点寿命和提高网络通信效率方面性能较优。

论文目录

  • 1 节点部署模型
  •   (1) 直线轨道部署
  •   (2) 弧线轨道的分簇部署
  • 2 非均匀分簇算法
  •   2.1 算法设计
  •   2.2 直线轨道的节点分簇
  •   2.3 弧线轨道的节点分簇
  • 3 仿真分析
  • 4 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吕安琪,李翠然,谢健骊,段宝峰

    关键词: 铁路环境监测,无线传感器网络,能量空洞,非均匀分簇,能耗

    来源: 铁道学报 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑,信息科技

    专业: 安全科学与灾害防治,铁路运输,电信技术,自动化技术

    单位: 兰州交通大学电子与信息工程学院

    基金: 国家自然科学基金(61661025,61661026,61261014),兰州交通大学“百名青年优秀人才培养计划”(152022)

    分类号: TP212.9;TN929.5;U298

    页码: 72-78

    总页数: 7

    文件大小: 2227K

    下载量: 95

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