单节点的无线传感器网络数据传输优化策略.pdf

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1、20传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2014年第33卷第l2期DOI：10．13873／J．1OOO-9787(2014)12--0020-04单节点的无线传感器网络数据传输优化策略吴金舟，王明文，胡剑锋，杨国强(1．江西师范大学信息工程学院。江西南昌330098；2．江西科技学院信息工程学院。江西南昌330022：3．江西省计算技术研究所，江西南昌330002)摘要：为了提高无线传感器网络(WSNs)节点能量的利用率，延长WSNs的生存时间，提出了一种单节点的WSNs数据传

2、输优化策略。首先对WSNs结构进行分析，并建立单个传感器节点数据传输优化的数学模型；然后采用惩罚函数法对数据传输过程中的传感器节点能耗进行优化；最后在Matlab2012平台对其进行仿真分析。结果表明：该方法可以根据环境能量的变化对传感器节点能耗进行自适应优化，提高了节点的累积数据传输总量，可以较好适应环境能量不确定性。关键词：无线传感器网络；数据传输；能量优化；网络生存时问中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)12-0020-04Datatransmissionoptimizationstra

3、tegyforsinglenodeWSNsWUJin—zhou，WANGMing—wen，HUJian—feng，YANGGuo—qiang。(1．SchoolofInformationEngineering，JiangxiNormalUniversity，Nanehang330098，China；2．InstituteofInformationEngineering，JiangxiUniversityofTechnologyNanchang330022，China；3．JiangxiInstitute0fComputingTech

4、nology．Nanchang330002．China)Abstract：Inordertoimproveenergyutilizationrateofwirelesssensornetworks(WSNs)nodes，prolongsurvivaltimeofWSNs，anewsinglenodedatatransmissionoptimizationstrategyforWSNsisproposed．Firstly，structureofWSNsisanalyzedtoestablishmathematicalmodelofas

5、inglesensornodedatatransmissionoptimization；secondly，penaltyfunctionmethodisintroducedtooptimizeenergyconsumptionofsensornodesindatatransmissionprocess；finally，simulationanalysisiscarriedoutonMatlab2012platform．Resultsshowthattheproposedmethodcanadaptivelyoptimizeenerg

6、yconsumptionofsensornodesaccordingtochangeofenvironmentalenergy，andimprovetotalcumulativedatatransmissionofnodes，SOitcanadapttouncertaintyofenvironmentalenergy·Keywords：wirelesssensornetworks(WSNs)；datatransmission；energyoptimization；networksurvivaltime0引言复杂，各节点都是单独进行工

7、作的，网络算法得不到很好的无线传感器网络(wirelesssensornetworks，WSNs)节点优化，因此，网络效率十分的低J。低功耗自适应集簇分经常部署在恶劣的环境中，由于传感器的节点能量有限，而层型(1owenergyadaptiveclusteringhierarchy，LEACH)协议且一般不能更换电池和充电，因此，如何充分利用节点能是一种经典的在分层WSNs路由协议。然而，经典的量，延长网络生存时间成为了WSNs研究中的重要课题⋯。LEACH路由协议存在节点能量消耗不平衡、网络负载不均为了提高节点能量利用率，降低能量

8、消耗，许多学者提衡，导致WSNs的生存时间比较短j。为此，有些学者提出出大量的节点路由算法J。WSNs的路由协议可分为平面许多改进的WSNs路由协议，如，文献[6]提出基于模拟退路由协议和分层路由协议两种，在平面路由协议中各节点火算法