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🔥 内容介绍
近年来，无线传感器网络（WSN）在许多领域中得到了广泛的应用。WSN由大量的分布式传感器节点组成，这些节点能够收集和传输环境数据。然而，由于传感器节点的能量有限，如何延长网络寿命成为了研究的热点之一。在此背景下，低能耗自适应聚簇层次（LEACH）协议被提出。
LEACH协议是一种经典的无线传感器网络聚簇协议，它通过将网络节点划分为若干个簇来减少能量消耗。每个簇中有一个被选为簇头的节点，负责收集和传输簇内节点的数据。然而，传统的LEACH协议存在一些问题，如簇头节点的能量消耗不均衡、簇头选举过程中的能量浪费等。
为了解决这些问题，研究者们提出了增强型MODLEACH（Modified LEACH）协议。该协议在传统LEACH的基础上进行了改进，以提高网络性能和能量利用效率。
首先，增强型MODLEACH协议引入了能量阈值机制，用于动态调整簇头节点的能量消耗。根据能量阈值，簇头节点可以自行选择是否参与数据传输，从而避免能量消耗不均衡的问题。此外，协议还引入了能量补充机制，当簇头节点能量低于阈值时，其他节点可以将一部分能量传输给簇头节点，以延长其寿命。
其次，增强型MODLEACH协议改进了簇头选举过程。传统LEACH协议中，每个节点都有一定的概率成为簇头节点，这会导致一些节点在选举过程中浪费能量。而增强型MODLEACH协议通过引入节点能量和距离的权重因子，使能量较高且距离簇头节点较近的节点更有可能成为簇头节点，从而减少了能量浪费。
此外，增强型MODLEACH协议还考虑了网络中节点的移动性。在传统LEACH协议中，节点的位置是静态的，而在现实应用中，节点的位置可能会发生变化。因此，增强型MODLEACH协议通过引入节点移动性检测机制，可以实时检测节点的位置变化，并相应地调整簇头节点的选举和能量消耗策略。
通过对增强型MODLEACH协议的设计研究，我们可以得出以下结论：该协议在能量消耗均衡、簇头选举效率和适应移动性等方面都表现出良好的性能。然而，该协议仍然存在一些问题，如节点能量补充机制的效率和节点移动性检测的准确性等。因此，我们仍需要进一步的研究和改进。
总之，增强型MODLEACH协议是一种对传统LEACH协议进行改进的无线传感器网络聚簇协议。通过引入能量阈值机制、改进簇头选举过程和考虑节点移动性等措施，该协议能够提高网络性能和能量利用效率。然而，仍需进一步研究来解决该协议存在的问题，并将其应用于实际的无线传感器网络中。
📣 部分代码
if Case==1
se=strel('disk',2);
elseif Case==2
se=strel('disk',3);
elseif Case==3
se=strel('disk',4);
elseif Case==4
se=strel('disk',6);
end
[xx,yy]=size(Im);
[L,num]=bwlabel(Im,8);
R0=false(size(Im));
for i=1:num
R=false(size(Im));
R(L==i)=1;
A(:,:,1)=R;
Connex_Num=zeros(100);
% Connex_Num(1)=connex(A(:,:,1)); %connex conculate connected
[~,Connex_Num(1)]=bwlabel(A(:,:,1));
Y=zeros(xx,yy);
k=1;
n=0;
while sum(sum(A(:,:,k)))~=0
A(:,:,k+1)= imerode(A(:,:,k),se); %use se rode
% figure
% imshow(A(:,:,k));
%Connex_Num(k+1)=connex(A(:,:,k+1));
[~,Connex_Num(k+1)]=bwlabel(A(:,:,k+1));
if Connex_Num(k)<Connex_Num(k+1)
Connex_Num(k)=Connex_Num(k+1);
end
if Connex_Num(k)>Connex_Num(k+1)
% Connex_Num(1)=Connex_Num(k+1);
temp1=A(:,:,k+1);
temp2=zeros(size(A(:,:,k+1)));
if Connex_Num(k+1)==0
temp1=imdilate(A(:,:,k),se);
U(:,:,k)=temp1;
n=n+1;
y(:,:,n)=temp1;
A(:,:,k)=0;
else
Connex_Num(k+1)=Connex_Num(k);
while sum(sum(temp1-temp2))
temp2=temp1;
temp1=imdilate(temp1,se)&A(:,:,k);
end
n=n+1;
U(:,:,k)=temp1;
y(:,:,n)=A(:,:,k)-U(:,:,k);
end
% figure
% imshow(y(:,:,n));
Y=Y+y(:,:,n);
% figure
% imshow(Y);
if bwarea(U(:,:,k))>60
A(:,:,k)=U(:,:,k);
end
end
k=k+1;
end
% [n,W]=connex(Y);
Rz=Y;
R0=R0+Rz;
end
if Case==1
Z1=imdilate(R0,se);
Qt=bwdist(Z1);
L2=watershed(Qt);
I1=L2==0;
I2= Im&~I1;
Z=bwareaopen(I2,200,4);
elseif Case==2
Z1=imdilate(R0,se);
Qt=bwdist(Z1);
L2=watershed(Qt);
I1=L2==0;
I2= Im&~I1;
Z=bwareaopen(I2,100,4);
elseif Case==3
se1=strel('disk',1);
Z0=R0;
Z1=imdilate(Z0,se1);
Qt=bwdist(logical(Z1));
L2=watershed(Qt);
I1=L2==0;
I2= Im&~I1;
Z=bwareaopen(I2,300);
elseif Case==4
se1=strel('disk',3);
Z1=imdilate(R0,se1);
Z1=imdilate(Z1,se1);
Qt=bwdist(logical(Z1));
L2=watershed(Qt);
I1=L2==0;
I2= Im&~I1;
Z=bwareaopen(I2,800);
end
function res_dt=dta(fg_mask,h)
%
% m=~bwareafilt(~m,[round(min_hole_size) inf]);
% m = bwareafilt(m,[round(min_object_size),Inf]);
m=bwdist(fg_mask==0);
m=imhmax(m,h);
m=imregionalmax(m);
objects=m;
points=zeros(size(objects));
s = regionprops(objects>0,'centroid');
centroids = round(cat(1, s.Centroid));
for kp=1:size(centroids,1)
points(centroids(kp,2),centroids(kp,1))=1;
end
res_dt=points.*fg_mask;⛳️ 运行结果
🔗 参考文献
[1] Mahmood D , Javaid N , Mahmood S ,et al.MODLEACH: A Variant of LEACH for WSNs[J].IEEE, 2013.DOI:10.1109/BWCCA.2013.34.