铁路监测WSN网络的非均匀优化分簇算法

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.

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

所属期刊栏目：41

分类号：U285.2(铁路通信、信号)

资助基金：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

在线出版日期：2020-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：72-78