[发明专利]一种改进的低能量自适应分簇路由协议方法

说明书

技术领域

本发明属于智能家居技术领域，尤其涉及一种改进的低能量自适应分簇路由协议 方法。

背景技术

无线传感器网络(wirelesssensornetwork)是由大量体积小，成本低且具有传 感、数据处理和无线通信能力的传感器节点组成。它的主要功能是协作地感知、采集和处理 网络覆盖区域中感知对象的信息，并传递给观察者。由于其在军事、工业、家居、环境等诸多 领域有着广阔的应用前景，WSN引起各国政府和学者的广泛重视，已成为最新的研究热点。 智能家居作为无线传感器网络的一种重要应用，因其可满足人们对家居系统的便捷化、实 用化、和人性化的需求，必将成为未来智能家居的发展方向。低能量自适应分簇路由协议 (lowenergyadaptiveclusteringhierarchy，LEACH)算法作为无线传感器网络应用中 最经典的算法之一，最初由MIT的Hein-zelman等人提出，属于层次性路由协议，其核心思想 是采用簇首轮换机制。这种方式可以均衡整个网络的能量负载，在降低网络能源消耗的同 时提高网络生命周期。赵敏超等中提出一种针对智能家居中数据采集的SH-LEACH算法，笔 者根据节点的坐标划分区域，在簇头选举中考虑节点剩余能量，实现分区成簇。在数据传输 阶段，对簇头接收到的数据进行融合，并自适应地选择单跳或多跳的方式将数据发送给汇 聚节点，降低了网络功耗，确保了传输的可靠性。但选择的无线传输能耗模型过于简单，与 实际应用环境相差较大。

针对住宅内无线传感器网络节点构成的通信网络具有部分节点受能量限制严重、 链路稳定性较差、网络密度随机性强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的低能量自适应分簇路由协议方法，旨在解决住 宅内无线传感器网络节点构成的通信网络具有部分节点受能量限制严重、链路稳定性较 差、网络密度随机性强的问题。

本发明是这样实现的，一种改进的低能量自适应分簇路由协议方法，所述改进的 低能量自适应分簇路由协议方法包括：

根据节点的位置分配Area_ID号，结合节点剩余能量进行簇头选择，实现分区成 簇；

以三阶多项式对数距离路径损耗模型作为损耗模型；

采用TD-FDMA，根据节点的Area_ID号，选择不同的信道进行数据传送，确定数据传 输的可靠性。

进一步，所述簇头根据每个分区有且只有一个簇头，并且在原来的算法中增加一 个能量因子，簇头的选择将受到剩余能量的调节，阈值T(n)计算如下：