區(qū)域分級(jí)的糧庫(kù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法
1.5 LEACH算法
LEACH(LOW-Energy Adaptive Clustering Hier-archy)算法是一種以最小化傳感器網(wǎng)絡(luò)能量損耗為目標(biāo)的分層式算法。該算法的主要思想是通過(guò)隨機(jī)選擇類頭節(jié)點(diǎn),平均分擔(dān)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的中繼通信業(yè)務(wù),以達(dá)到平均消耗傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量的目的,進(jìn)而延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。LEACH算法可以將網(wǎng)絡(luò)生命周期延長(zhǎng)15%。LEACH算法分為兩個(gè)階段:類準(zhǔn)備階段和數(shù)據(jù)傳輸階段。類準(zhǔn)備階段和就緒階段所持續(xù)的時(shí)間總和稱為一個(gè)輪回。在類準(zhǔn)備階段,LEACH算法隨機(jī)選擇一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)作為類頭節(jié)點(diǎn),隨機(jī)性確保類頭與基站之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)母吣芎某杀揪鶆虻胤謹(jǐn)偟剿袀鞲衅鞴?jié)點(diǎn)上。
2 RCCMA算法
定義1 簇區(qū)域,有一些相同的傳感器節(jié)點(diǎn)所占的區(qū)域,處在該區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)功能相同。在本文中,一級(jí)簇區(qū)域內(nèi)所有傳感器節(jié)點(diǎn)都具有輪轉(zhuǎn)調(diào)度機(jī)制、數(shù)據(jù)收發(fā)等功能,二級(jí)簇區(qū)域內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)不具有輪轉(zhuǎn)調(diào)度機(jī)制。
定義2 絕對(duì)夾角,不考慮方向,只考慮大小。
2.1 簇區(qū)域劃分和級(jí)別設(shè)定
如圖3所示,將糧庫(kù)底面區(qū)域化,在各個(gè)區(qū)域內(nèi)計(jì)算傳感器節(jié)點(diǎn)密度,ρ=N/S。選取 3個(gè)密度最高的區(qū)域作為一級(jí)簇區(qū)域,其他區(qū)域?yàn)槎?jí)簇區(qū)域。在邊界線外部確定整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的終極節(jié)點(diǎn)。設(shè)終極節(jié)點(diǎn)為O,選取的3個(gè)一級(jí)簇區(qū)域?yàn)锳、B、C,終極節(jié)點(diǎn)到3個(gè)一級(jí)簇區(qū)域中心距離分別為dA、dB、dC,則終極節(jié)點(diǎn)位置滿足min{dA+dB+dC}。
2.2 二級(jí)簇區(qū)域內(nèi)節(jié)點(diǎn)問(wèn)路由
在二級(jí)簇區(qū)域內(nèi),選取一個(gè)到最近一級(jí)簇區(qū)域距離最短的節(jié)點(diǎn)作為該二級(jí)簇區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。利用最小夾角原則進(jìn)行源節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)路由。具體步驟如下:
設(shè)節(jié)點(diǎn)1為該二級(jí)簇區(qū)域內(nèi)選取的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)8可向節(jié)點(diǎn)4通信,也可以向節(jié)點(diǎn)9通信。如果節(jié)點(diǎn)8、9都正常,則將節(jié)點(diǎn)8分別與節(jié)點(diǎn)4、節(jié)點(diǎn)9和節(jié)點(diǎn)1連接。以節(jié)點(diǎn)8與目標(biāo)節(jié)點(diǎn)1的連線為終邊,以節(jié)點(diǎn)8與其相鄰的節(jié)點(diǎn)4、9連線為另一邊,判斷它們的絕對(duì)角大小。選取構(gòu)成最小角的鄰節(jié)點(diǎn)作為源節(jié)點(diǎn)的下一跳路由節(jié)點(diǎn),圖4中節(jié)點(diǎn)9構(gòu)成的絕對(duì)夾角最小,故選擇節(jié)點(diǎn)9作為源節(jié)點(diǎn)8的下一跳路由節(jié)點(diǎn)。其他節(jié)點(diǎn)及其路由類似。
評(píng)論