基于LEACH-EE高效聚類路由算法的研究.pdf

1、21世紀以來，計算機技術(shù)、半導體技術(shù)、通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)的發(fā)展突飛猛進，隨之而來的是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用。當前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)成為科研領(lǐng)域的熱點內(nèi)容。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能夠攜帶的能量有限，對能量使用的要求比較高，研發(fā)專用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議勢在必行。
　　LEACH協(xié)議是應(yīng)用廣泛的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由通信協(xié)議，可是該協(xié)議中所有簇首節(jié)點都直接給基站發(fā)送數(shù)據(jù)會消耗大量的能量。LEACH-EE協(xié)議在LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)

2、上有所改進，不是所有簇首節(jié)點直接給基站發(fā)送數(shù)據(jù)，而是在簇首之間逐跳傳輸數(shù)據(jù)，但是可能會產(chǎn)生傳輸路徑迂回的現(xiàn)象。本文基于LEACH-EE協(xié)議和PRIM最小生成樹算法，提出了一種新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法PRIM-LEACH。該算法通過PRIM算法生成一棵樹，有效解決了LEACH-EE協(xié)議中路由迂回的問題。該算法選擇簇首時，不僅考慮節(jié)點的剩余能量，剩余能量越多的節(jié)點成為簇首的可能性越大;而且考慮節(jié)點與基站的距離，距離基站越近的節(jié)點成為簇首的

3、可能性越大。通過改善路由路徑和選取簇首方法，該算法能夠有效優(yōu)化能量負載而且節(jié)省能量消耗，從而是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)生存周期延長。
　　本文主要闡述PRIM-LEACH協(xié)議的成樹過程和工作原理，從理論上驗證該協(xié)議的高效、節(jié)能，同時使用MATLAB仿真工具對上述三種協(xié)議進行分析，通過結(jié)果對比來證明該算法能夠均衡節(jié)點能量消耗，并且延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。而且本文在實際項目，即教室燈光節(jié)能控制系統(tǒng)中論證了PRIM-LEACH協(xié)議的可用性。最后，對全文