一种蛛网启发的农田无线传感器网络寿命优化方法

摘要：

农田无线传感器网络部署范围广、节点众多,不同区域内节点能量消耗速率存在显著差异,承担较多信息转发任务的内层节点易过早死亡,导致拓扑连通度快速下降、网络生存时间过短.受自然界中的圆形蛛网抗毁结构启发,文中提出一种基于流量概率分配机制与负载容量分层模型的农田无线传感器网络寿命优化方法.该方法利用通信节点选择的概率随机化与节点初始能量的分层差异化提升网络存活时间.仿真结果表明:流量概率分配机制可在节点受损时动态调度网络流量,含调节系数的负载容量分层模型有助于延长网络寿命;当调节系数大于等于30时,网络仿真轮数和网络效率比改善显著;此外,对于每层随机破坏2个节点试验,当调节系数由0增加到40时,第1层～5层仿真轮数分别增加48.9％,37.6％,39.75％,38.9％,22.1％,网络效率比分别增加19.1％,24.7％,23.6％,23％,50％;与其他算法相比,选择性失效和随机性失效条件下,文中方法均能更合理地调度网络流量,均衡内外层节点的能量消耗,最大程度提升网络寿命.

关键词：农田无线传感器网络、网络寿命、流量分配、网络流量调度、负载容量分层模型、网络评价、能耗均衡、仿真结果分析

所属期刊栏目：45

分类号：TN915⁃34;S24

资助基金：国家自然科学基金;河南省高校科技创新人才支持计划

在线出版日期：2022-06-16（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：55-61