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🔥 内容介绍
LEACH协议是无线传感器网络中最为常用的协议之一。它是一种分簇协议,通过将传感器节点分为若干个簇,然后在每个簇中选举一个簇头节点来负责数据的收集和传输,从而降低了网络中节点之间的通信量和能耗。这篇文章将介绍基于阈值改进的LEACH协议及其对比指标算法原理。
基于阈值改进的LEACH协议
LEACH协议最初提出时,是基于随机选举簇头节点的方式来实现节点的分簇。这种方式虽然简单,但是在一些情况下会导致簇头节点的能耗过快,从而影响整个网络的寿命。为了解决这个问题,研究者们提出了基于阈值改进的LEACH协议。
基于阈值改进的LEACH协议的核心思想是,通过设置一个能量阈值来筛选出能量充足的节点作为簇头节点。具体来说,每个节点都会在每一轮中计算自己的剩余能量,并将其与一个随机生成的阈值进行比较。如果该节点的剩余能量大于等于阈值,则该节点有可能成为簇头节点,否则该节点将不会参与簇头节点的选举。
在确定了簇头节点之后,每个节点都会将自己与其它节点的距离进行计算,并将距离最近的簇头节点作为自己所在的簇。然后,每个节点将自己的数据发送给所在簇的簇头节点,由簇头节点负责将数据汇总并传输给基站节点。
基于阈值改进的LEACH协议相比于原始的LEACH协议,能够更加合理地分配节点的能量,从而提高整个网络的寿命。同时,该协议还能够在一定程度上提高网络的稳定性和可靠性。
对比指标算法原理
为了评估不同的无线传感器网络协议的性能,研究者们提出了一系列的对比指标。其中,最为常用的对比指标包括网络寿命、网络能耗、网络稳定性和网络可靠性等。这些指标能够客观地反映出不同协议的优缺点,从而帮助研究者们选择最适合自己应用场景的协议。
在对比指标算法中,最为重要的是对网络寿命的估计。网络寿命是指整个网络能够正常运行的时间,它受到多个因素的影响,包括节点能量、节点数量、节点分布等。为了计算网络寿命,研究者们通常会采用一些模型来模拟网络的运行过程,并通过模拟数据来估计网络寿命。
除了网络寿命之外,对比指标算法还可以评估网络的能耗、稳定性和可靠性等指标。这些指标能够帮助研究者们更加全面地了解不同协议的性能,从而选择最适合自己应用场景的协议。
总结
基于阈值改进的LEACH协议是一种有效的无线传感器网络协议,它能够更加合理地分配节点的能量,从而提高整个网络的寿命。同时,对比指标算法能够帮助研究者们客观地评估不同协议的性能,从而选择最适合自己应用场景的协议。在未来的研究中,我们相信LEACH协议和对比指标算法将会继续发挥重要作用,推动无线传感器网络的发展和应用。
📣 部分代码
%.传感器节点区域界限(单位 M)
xm=100;
ym=100;
%(1)汇聚节坐标给定
sink.x=0.5*xm;
sink.y=0.5*ym;
%区域内传器节数
n=100
%簇头优化比例(当选簇头的概率)
p=0.1;
%能量模型(单位 焦)
%初始化能量模型
Eo=0.5;
%Eelec=Etx=Erx
ETX=50*0.000000001;
ERX=50*0.000000001;
%Transmit Amplifier types
Efs=10*0.000000000001;
Emp=0.0013*0.000000000001;
%Data Aggregation Energy
EDA=5*0.000000001;
⛳️ 运行结果
🔗 参考文献
本程序参考以下中文EI期刊,程序注释清晰,干货满满。