LEACH协议簇头
LEACH协议簇头
《单片机原理与接口技术》期中论文论文题目LEACH协议簇头选择算法的改进姓名学号学院电气工程学院专业班级2008级通信工程目录引言41 LEACH协议41.1 LEACH 协议介绍41.2 LEACH 协议的能量损耗模型61.3 LEACH 的不足在于：61.4 LEACH 协议的优化71.4.1 基本思想71.4.2改进细节72 簇头选择算法的改进LEACH-H82.1簇头初选92.2簇头调整过程93仿真结果114仿真分析115结束语13参考文献15EACH协议簇头选择算法的改进专业：通信工程姓名：马进虎摘要LEACH 协议存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象。
在改进的LEACH-H 协议在簇头节点的选举过程中, 充分考虑了簇头节点剩余能量因素, 设定了簇头的能量阀值, 防止了低能量的节点成为簇头。
在此基础上引进簇头调整过程, 该过程通过排除紧密邻居簇头和增加必要的簇头, 在一定程度上解决了LEACH 协议存在的问题,从而达到均衡网络能量消耗, 延长生存期的目的。
网络仿真证明了新算法的可行性，具有更高的能量使用率和更长的生存时间。
关键词WSN; LEACH; 簇头选择; LEACH—MAbstract In LEACH , the number and the locations ofcluster-heads are both unstable. In order to avoid low energy cluster-head , inthe process of cluster-head electing , LEACH-H takes remaining energy into consideration , designs energy threshold of cluster-head. Acluster-head adjusting phase is devised , which can eliminate close neighbor cluster-heads and necessarily add cluster-heads. This phase willsolve the aboveproblems to a certain extent , attain the load equilibrium and further lengthen the network lifetime. The simulation results showthat the new algorithm is feasible，higher energy usage and longer survival time.Key words WSN; LEACH; selecting cluster-heads ; LEACH-M引言LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议是无线传感器网络层次型自适应成簇路由协议。
leach协议
leach协议协议名称：Leach协议一、背景介绍Leach协议（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种用于无线传感器网络（WSN）中的能量高效的分簇协议。
该协议通过将传感器节点划分为簇（cluster）并选择簇头（cluster head）来降低能量消耗，延长网络寿命。
本协议旨在实现高效的数据传输和能量平衡。
二、协议目标1. 降低无线传感器网络中的能量消耗，延长网络寿命。
2. 提供高效的数据传输和通信能力。
3. 实现传感器节点之间的能量平衡，避免能量耗尽导致节点失效。
三、协议内容1. 初始化阶段a. 每个传感器节点随机选择一个时间片作为其通信轮次。
b. 节点根据其能量水平决定是否成为簇头节点，能量水平高的节点更有可能成为簇头节点。
c. 节点广播自己的簇头选择信息，并收集其他节点的选择信息。
d. 节点根据收到的选择信息决定是否加入某个簇。
2. 簇形成阶段a. 节点选择一个簇头节点作为其父节点，并发送加入请求。
b. 簇头节点接收加入请求，并根据一定的策略选择是否接受该节点加入。
c. 被接受的节点成为该簇的成员，否则继续选择其他簇头节点发送加入请求。
d. 簇头节点维护成员列表，并将该列表发送给所有成员节点。
3. 数据传输阶段a. 簇头节点收集成员节点的数据，并进行聚合处理。
b. 簇头节点将聚合后的数据发送给基站或其他目标节点。
c. 成员节点将自己采集到的数据发送给簇头节点。
4. 能量平衡机制a. 簇头节点周期性地向成员节点广播能量消耗情况。
b. 成员节点根据收到的能量消耗情况，决定是否重新选择簇头节点。
c. 节点在一定时间内轮流担任簇头节点的角色，以实现能量的均衡分配。
四、协议优势1. 能量高效：通过分簇和选择簇头节点的方式，降低了能量消耗，延长了网络寿命。
2. 高效的数据传输：簇头节点对成员节点的数据进行聚合处理，减少了冗余数据的传输。
3. 能量平衡：通过周期性地重新选择簇头节点，实现了能量的均衡分配，避免了能量耗尽导致节点失效。
LEACH协议簇头选择算法的改进与研究
ＤＳ ＤＶ、 ＡＯＤ 等 路 由算 法 由 于 没有 考 虑 到无 线 传 Ｖ
感 器 网络节 点 的局 限性 ， 不 适 合 自身 局 限性 过 多 并
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ＬＥＡＣＨ （Ｌｏ ｗ Ｅｎｅ ｇｙ ｒ Ａｄ ｐｔｖ Ｃｌ ｓ ｅ ｉ ａ ｉｅ ｕ ｔ ｒｎｇ
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［ 键 词 ］无 线 传 感 器 网络 ；分簇 式层 次 路 由协 议 ； 头 选 择 关 簇 ［ 图分 类 号 ］Ｔ ３ ｌ 中 Ｐ ０ ［ 献标识码］ 人 文 ：
无线 传感 器 网络 （ Ｓ ， 一 个 区域 内 布置 无 Ｗ Ｎ） 在 限个 能量 有 限的传 感 器 节 点 ， 成 一个 无 线 网络 且 形 每个 节点 能够 自行 采 集 区域 中 的信 息 ， 送 站 基 站 发
LEACH路由协议中簇头的选举和分簇 j江南大学
班级：微电子 1101 学号：0301110115 姓名：杨海平 一，实验目的： 通过仿真实验掌握 LEACH 路由协议中簇头的选举和分簇。 二，实验内容： 在 100*100M2 的正方形区域里，随机分署有 100 个传感节点，簇头占所有节点的比例 为 P=1/10，汇聚节点 sink 的位置坐标为（50,50） 。 （1），绘制网络分布图； （2），选举簇头，并在分布图中标注； （3），组簇，并画出簇成员与簇头的连线，以及簇头与 sink 的连线。 三，实验方法： （1），在边长为 100m 的正方形中，产生传感器节点数为 100 的随机分布图，且 sink 节点的位置坐标为（50,50） ； （2），簇头选举 选举原则： 一个传感器节点随机选择 0 和 1 之间的一个值， 如果选定的随机数小于 阈值 T（n） ，那么这个节点成为簇头节点；
3.281 6.025 8.015 9.264
10.131 11.348 12.295 14.057
30 16.6767
45
15.39450源自17.628分析：在信标节点个数一定的情况下，通信半径越大，定位就越不准确。
error1=0; for optime=1:1:800 x=100*rand(1,20);%随机产生X坐标为0~100的信标节点的坐标 y=100*rand(1,20);%随机产生Y坐标为0~100的信标节点的坐标 xunknow=100*rand(1,1);%随机产生未知节点的坐标 yunknow=100*rand(1,1);%随机产生未知节点的坐标 xsum=0; ysum=0; xunknowcal=0;%800次仿真中的一小次仿真计算的未知节点的坐标 yunknowcal=0;%800次仿真中的一小次仿真计算的未知节点的坐标 connectedtime=0; for i=1:1:20 d=sqrt((x(i)-xunknow)^2+(y(i)-yunknow)^2); if d<r(ri) xsum=xsum+x(i); ysum=ysum+y(i); connectedtime=connectedtime+1; end end if connectedtime ~=0 xunknowcal=xsum/connectedtime; yunknowcal=ysum/connectedtime; validtimes=validtimes+1; error1=sqrt((xunknowcal-xunknow)^2+(yunknowcal-yunknow)^2); errorsum=errorsum+error1;%累加误差 end end error(ri)=errorsum/validtimes;%计算平均误差 end 六，实验结果和分析： （1） ，实验内容一： 表1 不同信标节点个数时的误差（通信半径50m） 6 12 18 24 信标节点个数 误差（米） 21.4302 19.0172 17.8113 17.1872 分析：在通信半径一定的情况下，信标节点数越多，定位就越准确。 （1） ，实验内容二： 表2 不同通信半径时的误差（信标节点个数为20） 10 15 20 25 30 35 40 通信半径 （米） 5 误差（米）
LEACH协议的簇头多跳算法的研究
Ｉ ＳＮ ０ ９ ３ ４ Ｓ １０ － ０ ４
Ｅ—ｍａ ｌ ｎ ｏ ｅ Ｃ ｎｅ．ｎ ｉ：ｉｆ ＠ Ｃ Ｃ． ｔ ｅ ｈｔ ／ ｔｐ：ｗｗｗ．ｎｚ ． ｔ ｎ ／ ｄ ｓｎｅ． ｅ Ｔｅ： ｌ ＋８６ ５１ ６ ９６ ５ ０ ４ —５ —５ ９０ ３ ６９ ９６
Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎ ｗｅ ｇ ｎ ｅ ｈ ｏ ｇ ｏ ｐ ｔ ｏ ｌ ｅ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ电脑 知 识 与技术 ｅＫ ｄ ａ ｏ
摘 要 ： 着侍 感 器技 术 、 机 电 系统 、 随 微 现代 网络 和 无 线 通 信 等技 术 的快 速 发 展 ， 功 耗 成 为 无 线 传 感 网络 中 关键 性 的 问题 ， 过研 究 低 通 无 线 传感 器 网络 的分 簇 式路 由协 议 ， 析 了 Ｌ Ａ Ｈ 协议 的不 足 并提 出 自己的 改进 思路 （ Ｅ Ｃ ＭＥ 协议 ） 分 Ｅ Ｃ Ｌ Ａ Ｈ－ 。仿 真 结 果显 示 改进 后 的 ＬＡ Ｅ ＣＨ 算 法 在性 能上 有 所提 高 。
关 键 词 ：Ｅ Ｌ ＡＣＨ－ Ｅ 协 议 ； 头 多跳 ； 络 生 存 时 间 ； 线 传 感 网络 ； 功 耗 Ｍ 簇 网 无 低
leach簇头选举法阈值公式
leach簇头选举法阈值公式Leach 簇头选举法阈值公式，这可是个有点复杂但又特别有趣的东西。
咱先来说说啥是 Leach 簇头选举法。
想象一下，有一大群小机器人在一个大场地里跑来跑去，得有人来指挥它们，不然就乱套啦。
这时候，就需要选出一些“小领导”，也就是簇头，来负责协调和管理。
Leach 簇头选举法就是用来决定谁能当这个“小领导”的方法。
而其中的阈值公式呢，就像是一个神秘的魔法公式，决定着谁能被选中成为簇头。
我给您举个例子哈，就像我们在班级里选班长。
如果只是随便选，可能选出来的班长不一定能管好班级。
但是如果有一套规则，比如说学习成绩好、组织能力强、跟同学们关系好等等，按照这些标准来选，就能选出比较合适的班长啦。
Leach 簇头选举法的阈值公式就是这样一套规则。
这个阈值公式会考虑很多因素。
比如说节点的剩余能量，就像咱们人要是精力充沛才能干好活儿，节点能量足才能更好地完成任务嘛。
还有节点到基站的距离，离得太远或者太近可能都不太好。
记得有一次，我在观察一个小型的传感器网络实验。
那些小小的传感器节点就像一个个努力工作的小蜜蜂，不停地发送和接收信息。
当时，我特别关注其中一个节点，它的能量不算高，但是位置还不错。
按照阈值公式计算，它原本不太可能成为簇头。
可没想到，在那次选举中，因为其他节点的情况更不理想，它居然被选中了。
这让我深刻地感受到，这个阈值公式虽然有一定的规律，但实际情况中的各种变化也会带来意想不到的结果。
再深入说，这个阈值公式其实也是在不断优化和改进的。
就像我们做事情，一开始可能方法不太好，但随着经验的积累和不断尝试，会找到更好的办法。
科研人员们也是这样，一直在努力让这个公式更加准确、更加高效。
总之，Leach 簇头选举法阈值公式虽然复杂，但它对于优化网络性能、提高资源利用率等方面有着重要的作用。
我们在研究和应用它的时候，要充分考虑各种实际情况，不断探索和创新，让它能更好地为我们服务。
希望我这么一讲，您能对 Leach 簇头选举法阈值公式有个更清楚的了解。
简述LEACH算法的基本原理。
简述LEACH算法的基本原理。
LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）算法是一种无线传感器网络中常用的能量有效的数据聚集协议。
其基本原理是将传感器节点分为若干个簇，每个簇有一个簇头节点，簇头节点负责收集和汇总本簇内的数据并将其传输到基站，从而减少无线传输的能量消耗，延长网络寿命。
LEACH算法的具体实现步骤如下：
1. 初始阶段：每个节点随机选择一个数值作为阈值，若节点的能量水平高于该阈值，则该节点有可能成为簇头节点。
2. 簇头节点选择阶段：每个节点通过计算与其距离的平方和来确定与其最近的簇头节点，并将自己加入该簇头节点所在的簇中。
每个簇头节点根据自己的能量水平计算出一个概率值，该概率值与其他节点的能量水平成反比，能量水平越高的节点成为簇头节点的概率越小。
簇头节点将自己的概率值广播给其他节点，每个节点通过比较自己的概率值和簇头节点的概率值来决定是否成为簇头节点。
3. 簇内通信阶段：每个节点将数据发送给其所在的簇头节点，簇头节点负责汇总和压缩数据，并将数据传输到基站。
4. 轮换阶段：为了平衡能量消耗，每个簇头节点轮流充当簇头节点，其他节点
重新选择簇头节点。
LEACH算法的优点是能够有效地减少能量消耗，延长网络寿命，同时具有良好的可扩展性和自适应性。
但是由于其随机性较强，可能导致网络中出现簇头节点密集或稀疏的情况，从而影响网络性能。
leach协议
leach协议Leach协议是一种用于无线传感器网络的能量平衡路由协议，它旨在通过动态地调整传感器节点的工作模式，延长网络的生命周期。
在传感器网络中，能源是一种宝贵的资源，因此如何有效地利用能源，成为了无线传感器网络研究的重要课题之一。
Leach协议正是为了解决这一问题而诞生的。
Leach协议的核心思想是将传感器节点分为两类，簇首节点和普通节点。
簇首节点负责接收周围普通节点的数据，并将汇总后的数据传输给基站，而普通节点则负责采集数据并将数据发送给周围的簇首节点。
这种分工的设计有效地降低了普通节点的能耗，延长了整个网络的生命周期。
在Leach协议中，簇首节点的选择是一个关键的环节。
为了保证网络中各个簇首节点的负载均衡，Leach协议采用了轮换的方式来选择簇首节点。
具体来说，Leach协议将时间划分为若干个轮次，在每个轮次开始时，网络中的每个节点都有一定的概率成为簇首节点，而不同节点的概率是相同的。
这样一来，每个节点都有机会成为簇首节点，从而实现了负载均衡。
除了簇首节点的选择外，Leach协议还引入了分簇的概念。
在每个轮次开始时，普通节点会选择一个簇首节点进行关联，而簇首节点则负责管理与自己相关联的普通节点。
这种分簇的设计有效地减少了节点之间的通信开销，提高了网络的能效。
另外，Leach协议还引入了时间分割多址（TDMA）的技术，通过对网络中不同节点的工作时间进行合理的调度，避免了节点之间的冲突，提高了网络的吞吐量。
总的来说，Leach协议通过合理地分工、轮换簇首节点、分簇和TDMA技术的引入，有效地延长了无线传感器网络的生命周期，提高了网络的能效。
同时，Leach协议的设计简单、易于实现，适用于各种规模的传感器网络。
在实际应用中，Leach协议已经被广泛地应用于各种无线传感器网络中，并取得了良好的效果。
随着无线传感器网络的不断发展，相信Leach协议将会在未来发挥越来越重要的作用，为无线传感器网络的发展贡献力量。
leach协议
leach协议协议名称：Leach协议1. 引言Leach协议是一种用于无线传感器网络（WSN）中能量有效的分簇路由协议。
本协议旨在通过将无线传感器节点分为集群（cluster）并选择一个临时的簇首（cluster head）来减少能量消耗，延长整个网络的生命周期。
本协议的目标是提高网络的能量效率、减少能量消耗不均衡以及降低传输延迟。
2. 定义2.1 无线传感器网络（WSN）：由大量分布在特定区域内的无线传感器节点组成的网络，用于收集、处理和传输环境数据。
2.2 集群（Cluster）：由一组相邻的传感器节点组成的子网络，其中一个节点被选为簇首。
2.3 簇首（Cluster Head）：每个集群中被选为临时簇首的节点，负责收集集群内节点的数据并将其传输到基站。
2.4 基站（Base Station）：无线传感器网络中的中心节点，负责接收和处理从簇首传输的数据。
3. 协议流程3.1 集群形成阶段3.1.1 初始化：每个传感器节点根据预先设定的概率p选择是否成为簇首。
概率p可以根据网络规模和能量消耗平衡要求进行调整。
3.1.2 簇首选择：传感器节点根据其剩余能量大小选择成为簇首。
能量越高的节点被选为簇首的概率越大。
3.1.3 集群形成：每个非簇首节点选择距离最近的簇首节点进行关联，形成集群。
3.2 数据传输阶段3.2.1 数据采集：每个传感器节点根据预设周期采集环境数据，并将数据发送给其所属的簇首。
3.2.2 聚合与压缩：簇首节点收集来自其所属节点的数据，并进行聚合与压缩，减少数据量。
3.2.3 数据传输：簇首节点将聚合后的数据传输给基站，可以采用多跳传输或直接传输的方式。
3.3 能量平衡机制3.3.1 簇首轮流：为了避免某些簇首节点能量过早耗尽，每个簇首节点在每一轮中轮流充当簇首的角色。
3.3.2 簇首重新选择：当簇首能量低于一定阈值时，重新选择簇首节点，以平衡能量消耗。
3.3.3 节点睡眠：非簇首节点在完成数据传输后，可以进入睡眠状态以节省能量。
leach协议
Leach协议简介Leach（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是一种无线传感器网络中常用的分簇协议。
该协议基于分簇的方式，使得无线传感器节点能够有效地将数据传输到基站，从而延长整个网络的生命周期。
本文将介绍Leach协议的工作原理、特点以及应用场景。
工作原理Leach协议采用分簇的方式组织无线传感器节点。
每个节点在每个轮次中以一定的概率成为簇头节点，并负责收集和聚合其他节点的数据，并将聚合后的数据传输给基站。
其工作原理如下：1.初始阶段：每个节点根据预设的概率成为簇头节点。
这个概率可以在每个轮次中动态调整，以保证所有节点都有机会成为簇头节点。
2.簇头选择：节点通过计算与其它节点的距离来决定自己是否成为簇头节点。
距离越小，成为簇头的概率越高。
这样可以保证簇头节点分布均匀，避免节点集中在某一区域。
3.簇头通信：簇头节点负责与其他节点进行通信，收集并聚合数据。
簇头节点通过多跳的方式将数据传输给基站。
这种多跳方式减小了节点到基站的距离，节约了能量。
4.簇头轮流变更：为了均衡网络中各个节点的能量消耗，每个节点在一个轮次中只能成为簇头一次。
通过轮流变更簇头节点，可以使得每个节点都有机会承担更多的能量负担。
特点Leach协议具有以下几个特点：1.能量均衡：通过每个节点轮流变更成为簇头节点，Leach协议可以使得网络中各个节点的能量消耗均衡。
避免了少数节点能量消耗过快导致网络寿命缩短的问题。
2.低能耗：Leach协议采用分簇的方式，只有簇头节点需要与基站进行通信，其余节点只需要将数据传输给簇头节点即可。
这种方式减小了节点的能量消耗，延长了网络的寿命。
3.自适应性：Leach协议中的簇头节点选择是基于节点之间的距离计算的，距离越小的节点成为簇头的概率越高。
这种自适应性使得网络能够适应节点的位置分布，提高了网络的覆盖范围。
4.扩展性：Leach协议支持大规模无线传感器网络。
典型的WSN路由协议
典型的WSN路由协议典型的无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）路由协议有多种，其中包括基于层级结构的协议、基于分簇结构的协议、基于数据中心的协议等。
在以下文本中，我将详细介绍这些典型的WSN路由协议。
一、基于层级结构的协议基于层级结构的WSN路由协议通常将网络节点划分为多个层级，如根节点、中间节点和叶子节点。
这些协议的主要目标是将传感器节点的数据从低层级传输到高层级，从而实现对数据的收集和处理。
1. LEACH（Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy）LEACH是一种基于层级结构的分簇协议，采用随机方式选择簇首。
在LEACH中，各个节点根据能量水平选择成为簇首或普通节点。
簇首节点收集普通节点的数据并进行聚合，然后将聚合结果传输到基站。
2. HEED（Hybrid Energy Efficient Distributed Clustering）HEED是一种能量效率分簇协议，采用分布式方式选择簇首。
在HEED 中，每个节点通过计算能量、距离和节点密度等指标来选择簇首节点。
该协议通过平衡能量消耗和网络负载来延长网络寿命。
二、基于分簇结构的协议基于分簇结构的WSN路由协议将网络节点按照一定的规则划分为不同的簇，以便有效地管理和协调数据传输。
1. PEGASIS（Power-Efficient Gathering in Sensor Information Systems）PEGASIS是一种能量有效的数据收集协议，在不选择簇首的情况下通过链式传输将数据传输到基站。
该协议通过最小化传输功率和距离来延长网络寿命。
2. SEP（Stable Election Protocol）SEP是一种能量稳定的分簇协议，通过轮流的方式选择簇首节点。
在SEP中，每个节点有一个能量阈值，当能量低于阈值时，节点将成为簇首并将其能量转移到其他节点上。
leach协议
leach协议协议名称：Leach协议一、引言本协议旨在规定Leach协议的标准格式和内容，以便确保协议的准确性和一致性。
二、背景Leach协议是一种用于无线传感器网络中的分簇协议，它通过将传感器节点分为若干簇来实现能量高效和高性能的数据传输。
本协议的目标是最大限度地延长网络生命周期，提高能量利用效率和网络性能。
三、协议内容1. 网络拓扑1.1 网络结构：Leach协议采用星型拓扑结构，其中一个节点作为簇头（CH），其他节点作为普通节点。
1.2 簇头选择：每个节点根据能量水平选择成为簇头的概率，能量越高，成为簇头的概率越大。
1.3 簇头通信：簇头负责与其他节点进行通信，收集数据并将其传输到基站。
2. 簇形成过程2.1 簇头选择阶段：- 每个节点根据能量水平计算成为簇头的概率。
- 节点根据概率选择是否成为簇头。
- 若节点成为簇头，则广播该消息给其他节点。
2.2 簇成员选择阶段：- 普通节点接收到簇头广播的消息后，根据一定的规则选择加入某个簇。
- 节点将自己的信息发送给所选择的簇头。
2.3 簇维护阶段：- 簇头周期性地向簇成员发送控制信息，以维护簇内的通信。
- 簇头负责收集簇成员的数据，并将其传输到基站。
3. 数据传输3.1 数据聚合：簇头负责收集簇成员的数据，并进行数据聚合处理。
3.2 数据传输：簇头将聚合后的数据传输到基站。
3.3 能量平衡：为了平衡网络中各个节点的能量消耗，簇头在传输数据之前会使用轮流的方式选择簇成员进行数据传输。
4. 能量管理4.1 能量消耗：节点在进行通信和数据处理时会消耗能量。
4.2 能量补充：节点通过能量收集装置或充电设备补充能量。
4.3 能量均衡：Leach协议通过簇头轮流传输数据的方式，使得网络中各个节点的能量消耗相对均衡。
5. 安全性5.1 身份验证：节点之间的通信需要进行身份验证，以确保通信的安全性。
5.2 数据加密：敏感数据在传输过程中需要进行加密处理，以防止数据泄露。
leach协议簇头计算公式的详细计算过程
leach协议簇头计算公式的详细计算过程Leach 协议是一种用于无线传感器网络的分簇路由协议，其中簇头的选择是一个关键环节。
下面咱们就来详细聊聊 Leach 协议簇头计算公式的计算过程。
在 Leach 协议中，簇头的选择可不是随便定的。
它有一套自己的计算公式，这个公式的目的就是为了让网络中的节点能够相对公平、有效地承担起簇头的职责，从而优化整个网络的性能。
先来说说这个公式里涉及到的一些参数。
比如说，有节点成为簇头的概率 P，网络中节点的总数 N，还有已经轮数 r 等等。
具体的计算公式是这样的：T(n) = P / (1 - P * (r mod (1 / P))) ，当 n ∈ G这里面，T(n) 表示节点 n 成为簇头的阈值，G 是在这一轮还没有被选为簇头的节点集合。
那这个公式到底咋用呢？咱来举个例子哈。
比如说一个无线传感器网络里，一共有 100 个节点，设定节点成为簇头的概率 P 是 0.1，现在已经进行到第 5 轮了。
那咱们来算一算节点 20 这一轮成为簇头的可能性。
首先算 (r mod (1 / P)) ，也就是 5 mod （1 / 0.1） = 5 mod 10 = 5 。
然后算 1 - P * (r mod (1 / P)) ，也就是 1 - 0.1 * 5 = 0.5 。
最后算 T(20) ，也就是 0.1 / 0.5 = 0.2 。
如果随机生成的一个 0 到 1 之间的数小于 0.2，那节点 20 就在这一轮被选为簇头啦。
在实际的应用中，这个公式可不是光算算就行的。
比如说，网络中的节点分布不均匀，有的地方节点密集，有的地方稀疏。
在节点密集的区域，如果按照这个公式简单计算，可能会导致簇头过于集中，这样就会加重某些区域的通信负担，影响整个网络的性能。
我之前就碰到过这样一个情况。
在一个监测森林环境的无线传感器网络中，由于树木分布的影响，有些区域的节点比较集中。
按照最初的 Leach 协议簇头计算公式选择簇头，结果就发现那些节点密集的区域能耗特别快，数据传输也不太稳定。
基于LEACH协议的簇头选举改进算法
１ 概 述
无线 传 感 器 网络 （ Ｎ 目前 被 广 泛应 用于 军 事 侦 查 、环 ＷＳ ）
Ｉ ｐ ｏ ｅ ｕｓｅ － ａ ｅ ｔｏ ｇ ｒｔ ｍ ｍ ｒ ｖ ｄ Ｃｌ ｔ ｒｈｅ ｄ Ｅｌｃ ｉ ｎＡｌ ｏ ｉｈ Ｂａ ｅ ｎ ＬＥＡＣＨ ｏ ｏ ｏ ｓｄ０ Ｐｒ ｔ ｃ ｌ
ＬＩ ＡＯ ｉ ｇ ｈ ａ ． Ｍ ｎ ． ｕ ＺＨＡＮＧ ａ ， ＡＮＧ ｎ Ｈｕ Ｗ Ｄｏ ｇ
［ ｅ ｏ ｄ ｌＷＳ Ｌ ｗＥ ｅｇ ｄ ｐｉｅ ｌｓ ｒ ｇＨｅａｃｙＬ ＡＣ ｐｏｏｏ；ｌｃｉｎｉ ｔｅ ｌｓ ｒｒｍａ ｉｇｅｅｇ ； ｉａｃ ｃｏ Ｋ ｙｗ ｒ ｓ Ｎ； ｏ ｎ ｒｙＡ ａｔ ｕｔ ｉ ｉｒｒｈ （ Ｅ Ｈ） ｒｔｃｌｅ ｔ ｕｔ ；ｅ ｉ ｎ ｎｒｙ ｄｓ ｎ ｅ ａｔｒ ｖ Ｃ ｅｎ ｅ ｏ ｎｈ ｃ ｅ ｎ ｔ ｆ
第 ３ ７卷 第 ７期
ＶＯ ＿７ １３
・
计
算
机
工
程
２ １ 年 ４月 ０１
Ａｐ ｉ ２ １ ｒｌ ０１
ＮＯ． ７
Ｃｏ ｐｕｅ ｇｉ ｅ ｉ ｇ ｍ ｔｒＥｎ ｎｅ ｒｎ
网络 与通信 ・
文章 编号： ０ｏ ４８ ｏ ） —０ｌ ３ 文献标识码： １ｏ ２（ ｌ ｏ １ —０ —３ ２ 】 ７ ２ Ａ
ｄ ｍｏ ｓｒ ｔ ｈ ｔ ｅ ｎ ｔａｅ ｔ ａ ＬＥＡＣＨ－ ＥＣＨＣ ｈ ｓｂ ｔ ｒ ｎ ｒ ｙ ｅ ｃｅ ｃ ， ｒ ｌ ｎ ｓｎ ｔ ｒ ｉｅｉ ， ｎ ａ ｅ ｏ ｅ ｅ ｅ ｇ ｏ ｓ ｍｐ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ｂ ｌ ｎ ｅ ． ａ ｅ ｔ ｅ ｇ ｆ ｉｎ ｙ ｐ ｏ ｏ ｇ ｅ ｗｏ ｋ ｌ ｔｍｅ ａ ｄ ｍ ｋ ｓ ｄ ｎ ｒ ｙ ｃ ｎ ｕ ｔｏ ｒ ａａ ｃ ｄ ｅｅ ｉ ｆ ｎ
LEACH路由协议最优簇头数计算方法
LEACH路由协议最优簇头数计算方法
摘要：针对计算无线传感器网络的LEACH路由协议最优簇头数时，只考虑了稳定传输阶段的能量损耗，而忽略了建立阶段的能量损耗，从而导致节点加快死亡、网络能量利用率低的问题，提出了一种改进的最优簇头数计算方法。
该方法根据所有节点在一轮消耗的总能量，从能量消耗最小的角度推算出了最佳的簇头数范围，通过控制簇头的数量来改善网络的性能。
MATLAB仿真结果表明，该方法均衡了网络中的能量消耗，延长了网络的寿命。
关键词：无线传感器网络；LEACH路由协议；能量消耗；最优簇头数
无线传感器网络是由大量传感器节点以自组织的方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理区域中感知对象的信息，并发布给观察者[1]。
由于传感器节点的计算、通信能力及能量都十分有限，因此，如何有效地使用能量均衡能量的消耗并延长网络生存时间成为无线传感器网络研究的重点之一[2]。
本文研究了低功耗自适应集群分层型路由协议LEACH。
在簇头数选取时，如果簇头数过多，簇头要与远距离的基站通信，其消耗的能量将远远大于其他的成员节点，同时采集到的数据有冗余，浪费了较多的能量。
如果簇头数太少，也就失去了LEACH协议分层的意义，同时簇头节点接收的信息量大，会增加簇头的工作量，导致簇头节点能量过快地消耗完而死亡[3]。
因此，簇头数量的多少直接影响网络的能量消耗，选择一个合适的簇头数能够使网络的能量消耗平均到每一个节点，延长网络的寿命。
—种新颖的LEACH簇头选举算法
关键 词 ：无 线 传 感 器 网络 ；ｌ ｃ ；簇 头选 举 算 法 ｅ ｈ ａ
Ａ ｖｅ ｕ ｔ ｒ Ｈｅ ｄ Ｓ ｌ ｃ ｉ ｎＡｌ ｏ ｉｈ ｆ ｒＬＥＡＣＨ Ｎｏ ｌ Ｃｌ ｓ ｅ － ａ ｅ ｅ ｔｏ ｇ ｒ ｔ ｍ ｏ
Ｚ ＨＯＮＧ ｎ Ｗ Ｕ — ｏ ｇ Ｌ ｉ ｉ Ｂｉ ， ＹｉＳ ｎ ， Ｉ ・ ｎ Ｓ Ｍ （ ｏｌ ｅ ｆ ｌｃ ｏ ｉ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｇｕｌ ｎｖ ｒｉ ｆ ｌｃ ｏ ｉ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ， ｉｎ５ １ ０ ， ｈｎ ） Ｃ ｌ ｇ Ｅ ｅｔ ｎｃ ｎ ｉ ｒ ， ｉｎＵ ｉｅ ｔ ｏ Ｅ ｅｔ ｎｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｇｕｌ ４ ０ ４ Ｃ ｉａ ｅ ｏ ｒ ｅ ｎ ｉ ｓｙ ｒ ｉ
能量的影响因子和分布位 置对簇头选举的影响 因子， 使得节点分布式 自治管理 ，消除簇头节 点边缘分布 问 题 ，有利于负载均衡，从而延长 网络生命周期 ，提 高 能量的有效利用率 。
设计 的路 由分为平面路 由协议和层次路 由协议 。其 中
典型 的代 表 足 层 次路 由协 议 中 的 Ｌ Ａ Ｈ 协 议 ｌ。 Ｅ Ｃ ｌ ｌ
钟
（ 林 电子 科 技 大 学 电子 工程 学 院 ， 桂林 ５ １０ ） 桂 ４０ ４
摘
定 确 定性 因 子 ，使 得 网络 能耗 降 低 。仿 真 结 果表 明 ，改 进 方 案第 一 节 点死 亡 时 间延 长 了 ２ ． １ ％，最 后 节 点死 亡 时 ９
问 延长 了 ４ ．５ ０３ ％
现有 Ｌ Ａ Ｈ 协议的改进簇头选举算法可 以分为 Ｅ Ｃ 三类 ：第一类考虑节点剩余能量值 ，使得网络负载均
衡 ，达 到延 长 网络 生 命 周 期 的 目的 ：第 二 类 考 虑 节 点
leach协议簇头计算公式的详细计算过程
leach协议簇头计算公式的详细计算过程协议书参与方：公司名称：____________________________地址：__________________________________联系人姓名：___________________________电话号码：_____________________________电子邮件：_____________________________第二部分：背景与目的本协议的背景和目的在于确定一种有效的协议簇头计算公式，以支持____________________________（填写具体背景和目的）。
第三部分：定义与术语协议簇头：_____________________________计算公式：_____________________________参数：_________________________________第四部分：协议簇头计算公式步骤1：_____________________________计算公式：_____________________________具体参数如下：参数1：_____________________________参数2：_____________________________计算过程详细描述：_____________________________步骤2：_____________________________计算公式：_____________________________具体参数如下：参数1：_____________________________参数2：_____________________________计算过程详细描述：_____________________________步骤3：_____________________________计算公式：_____________________________具体参数如下：参数1：_____________________________参数2：_____________________________计算过程详细描述：_____________________________第五部分：实施与执行时间表与进程：_____________________________监督与反馈：_____________________________第六部分：风险管理在实施过程中可能涉及的风险和应对措施包括但不限于：风险1：_____________________________应对措施：_____________________________风险2：_____________________________应对措施：_____________________________第七部分：结算与支付费用分担：_____________________________结算方式与周期：_____________________________第八部分：保密条款保密责任：_____________________________信息披露限制：_____________________________第九部分：变更与修订任何关于本协议的变更或修订须经双方书面同意。
简述leach算法的工作流程。
简述leach算法的工作流程。
LEACH算法是一种用于无线传感器网络（WSN）中的分簇协议。
该算法旨在减少能量消耗，延长传感器节点的寿命，增加网络的可靠性和稳定性。
其流程如下：
1. 初始化：每个传感器节点都会随机生成一个浮点数，并用该数与传感器网络的阈值进行比较。
若节点浮点数小于阈值，则节点作为簇头参与到簇头选举中；否则，节点成为普通节点。
2. 簇头选举：各个节点会发送概率性的选举请求给簇头，簇头选择了之后，该节点将组成一个簇并成为簇头，并广播自己是簇头的信息给所有普通节点。
3. 簇头分配：在确定每个簇头之后，簇头将其覆盖范围内的普通节点加入到该簇，并将簇员节点分配到不同时间片进行通信，以减少能量的消耗。
簇成员向簇头发送数据，簇头检查数据并压缩以便传输。
4. 时隙轮换：为了避免节点能量分布不均匀，簇头在各自簇内定期轮换时隙，以保证每个节点都有机会参与到数据传输中。
5. 路由：簇头定期将本簇采集的数据通过路由协议传输到其他位置的基站。
6. 能量检测：当某个节点的能量已经耗尽时，节点不再参与到数据传输中，因此簇内节点需要定期检测其它节点的能量状况，以便取代能量耗尽的节点并保持网络的稳定性。
总的来说，LEACH算法采用了分簇的策略，通过将传感器节点分配到不同时间片实现对其能量的有效管理，并引入时隙轮换的机制，以令能
量在各个节点间平衡分配，从而延长网络寿命，增强网络的可靠性和稳定性。
leach算法的详细信息
翻译英文原文的LEACH算法的详细信息LEACH的运作以“轮”来实现，每一轮开始是簇头的建立阶段，其次传输数据到基站的稳态阶段。
为了尽量减少开销，稳态阶段比簇建立阶段时间长。
5.1簇选举阶段簇头选举初始阶段，每个节点根据所建议网络簇头的百分比（事先确定）和节点已经成为簇头的次数来确定自己是否当选为簇头。
每个节点产生一个0-1的随机数字，如果该数字小于阈值T（N），节点成为当前轮的簇头。
阈值T（n）=⎪⎩⎪⎨⎧∈-其它,0,)]/1mod([*1Gnprpp其中，P为预期的簇头百分比（例如，p= 0.5），r为当前轮数，G是最近1/p轮里没有成为簇头的节点的集合。
使用这个阀值，每个节点会在1/p轮的某一轮成为簇头。
在0轮（r = 0），每个节点都有一个成为簇头的概率P。
当选为簇头的节点不能在未来的1/ P轮当选为簇头。
因此，只有较少的节点有资格当选为簇头节点，剩余节点成为簇头的概率必然增加。
1/p-1回合后对任意还没当选为簇头的节点T（n）=1，可见，1/ P的回合后，所有节点都再次有资格成为簇头。
以后的工作中，我们会考虑到非均匀能量节点的以能量为基础的阀值。
在这种情况下，我们假设所有节点具有相同初始数量的能量，每个簇头也消耗大约相同的能量。
非簇头节点必须保持他们的接收器在此选举阶段听到所有的簇头节点的广告。
这一阶段完成后，每个非簇头节点决定在本轮中加入哪一个簇头节点。
这一决定是基于对广告的接收信号强度。
假设是对称的传播信道，收到发送的广告信号强度最大的簇头就是要加入的簇头，与其通信需要的能量最小。
稳定之后表示簇头的随机选举完成了。
5.2簇建立阶段在每个节点已决定它属于哪个簇之后，它必须告知簇头节点，它将成为该簇的成员节点。
每个节点再次使用CSMA MAC协议发送这个信息反馈给簇头。
在这个阶段，所有的簇头节点必须保持他们的接收器打开。
5.3 时间表的创建簇头节点收到所有想加入该簇的节点的消息。
基于这个簇的节点的数量，簇头节点创建一个TDMA时间表告诉所有节点什么时候能开始传输数据。
基于LEACH协议的分簇算法设计
基于LEACH协议的分簇算法设计摘要：基于对LEACH算法的研究，提出助理簇头ASCH算法。
该算法能够在无线传感器网络中，根据簇头节点所处的地理位置、剩余能量及簇内成员节点数目，动态决定是否需要在簇内产生助理簇头，并在需要产生助理簇头的簇内选择合适的节点来减少簇头通信能耗，同时解决某些簇头与基站通信可能存在困难的问题，从仿真结果可见此算法能有效均衡及降低网络能耗，达到延长网络的生存时间的目的。
关键词：无线传感器网络；LEACH算法；分簇算法；助理簇头；通信能耗0 引言在层次路由协议中，无线传感器网络被划分成多个簇，每个簇由一个簇头节点（Cluster Head）及多个簇内成员节点（Cluster Member）构成，多个簇头形成高一级网络。
在高一级网络中，又可以再分簇，再次形成更高一级网络，一直到最高级的汇聚节点为止。
层次结构中，每个簇的形成常常是基于节点能量及与簇头的接近程度。
簇头不仅要负责簇内信息的采集及融合处理，还要负责簇间的数据转发，它的可靠性和稳定性对于整个网络性能影响较大，信息的收集和处理也将消耗簇头的大部分能量。
1 LEACH协议LEACH（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy）是为无线传感器网络设计的一种低功耗自适应的层次路由协议。
它的基本思想是以循环方式随机选取簇头，将网络的能量负载平均的分配到每一个节点之上，从而降低能耗和延长网络生命周期。
主要是通过随机选择簇头节点，平均的分担转发通信任务来实现。
LEACH算法中通过引入“轮（Round）”的概念，每轮由构建阶段（Set-up）以及稳态阶段（Stead-state）构成。
构建阶段中节点被分成若干簇，且产生相应簇头；稳态阶段中数据从非簇头节点被发给簇头节点，在簇头节点上处理后发给汇聚节点。
在簇的构建阶段，簇头节点的选择根据所需的簇头总数以及迄今为止每一个节点已成为簇头的次数来决定。
具体选择办法是每一个节点选择0~1之间的一个随机数，如选的a小于某阈值T(n)，那这个节点就成为簇头节点。
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《单片机原理与接口技术》期中论文论文题目 LEACH协议簇头选择算法的改进姓名学号学院电气工程学院专业班级 2008级通信工程目录引言................................. 错误!未定义书签。
1 LEACH协议 .......................... 错误!未定义书签。
LEACH 协议介绍.................... 错误!未定义书签。
LEACH 协议的能量损耗模型.......... 错误!未定义书签。
LEACH 的不足在于：................ 错误!未定义书签。
LEACH 协议的优化.................. 错误!未定义书签。
基本思想....................... 错误!未定义书签。
改进细节........................ 错误!未定义书签。
2 簇头选择算法的改进LEACH-H ........... 错误!未定义书签。
簇头初选........................... 错误!未定义书签。
簇头调整过程....................... 错误!未定义书签。
3仿真结果 ............................ 错误!未定义书签。
4仿真分析 ............................ 错误!未定义书签。
5结束语 .............................. 错误!未定义书签。
参考文献 ............................. 错误!未定义书签。
EACH协议簇头选择算法的改进专业：通信工程姓名：马进虎摘要LEACH 协议存在簇头节点个数和位置分布不稳定的现象。
在改进的LEACH-H 协议在簇头节点的选举过程中, 充分考虑了簇头节点剩余能量因素, 设定了簇头的能量阀值, 防止了低能量的节点成为簇头。
在此基础上引进簇头调整过程, 该过程通过排除紧密邻居簇头和增加必要的簇头, 在一定程度上解决了LEACH 协议存在的问题,从而达到均衡网络能量消耗, 延长生存期的目的。
网络仿真证明了新算法的可行性，具有更高的能量使用率和更长的生存时间。
关键词WSN; LEACH; 簇头选择; LEACH—MAbstract In LEACH , the number and the locations ofcluster-heads are both unstable. In order to avoid low energy cluster-head , inthe process of cluster-head electing , LEACH-H takes remaining energy into consideration , designs energy threshold of cluster-head. Acluster-head adjusting phase is devised , which can eliminate close neighbor cluster-heads and necessarily add cluster-heads. This phase willsolve the above problems to a certain extent , attain the load equilibrium and further lengthen the network lifetime. The simulation results showthat the new algorithm is feasible，higher energy usage and longer survival time.Key words WSN; LEACH; selecting cluster-heads ; LEACH-M引言LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy)协议是无线传感器网络层次型自适应成簇路由协议。
它将传感器网络节点划分成“簇”,并引入了“轮”的概念,各节点独立地按照概率随机决定自己是否做“簇头”,通过周期性的簇头选举和网络重组过程,避免了簇头节点能耗过大,平衡了网络负载,大大节约了通信过程中的能量消耗。
另外,簇头节点在处理数据的时候用到了数据融合技术和数据压缩技术,使得传输的数据量大大减小。
因而与一般的多跳协议或者静态成簇算法相比,LEACH 可以将网络的生命周期延长15 % 。
然而,LEACH 选簇首的方法常常呈现不稳定状态,即在一次实现中会出现簇首个数远远偏离期望值和分布位置集中在网络覆盖区域一侧的现象。
本文对簇头选择算法进行改进,提出了新的协议LEACH—H。
1 LEACH协议LEACH 协议介绍LEACH 协议的每一轮可分成簇建立和稳定数据传输2个阶段。
在簇建立阶段,各节点自主地运行簇头选举算法以确定自己是否成为簇头节点。
成为簇头的节点向周围节点广播信息,其他节点根据接收到的广播信息的强度来选择它所要加入的簇,并告知相应的簇头。
在稳定数据传输阶段,簇内节点把数据发送给簇头,簇头进行数据融合并把结果以一跳通信方式发送给sink 节点。
簇头需要完成数据融合、与汇聚节点通信等任务,能量消耗较大。
因此,每一轮结束要按照上述方法重新选择簇头,以平均分担中继通信业务来均衡能量消耗。
LEACH的簇头选举算法是分布式的算法,没有任何中心节点控制选举或对选举进行协调。
每个节点独立自主地决定是否成为簇头。
选举时,节点产生一个0～1 之间的随机数,若该随机数小于阀值T( n) ,则发布自己是簇头的公告消息。
T( n) 的公式为:式中, p 为簇头节点在传感器网络所有节点中所占百分比的期望值; r 为当前选举的轮数; G 是在最近1/ p 轮中没有当选过簇头的节点集合。
通过该算法,每个节点都会在1/ p 轮中当选一次簇头节点。
通过研究发现LEACH 选簇首的方法无论从数量上还是分布的位置上都常常呈现不稳定状态。
当簇首个数太少时,失去分层的意义;当簇首个数太多时,由于簇首要直接与远端的sink 节点通信,发射功率较大,会导致整个网络能耗过大;簇首位置过偏会导致部分节点簇内通信半径过大,能耗不均匀,这都会影响网络寿命,使得网络的负载平衡程度下降。
研究发现,上述现象的发生源于每次簇首选举的过程完全依赖于各节点产生随机数的过程,由于随机数产生的不稳定性导致了簇首状态的不稳定性。
LEACH 协议的能量损耗模型图1 LEACH 协议的能量损耗模型LEACH 协议的能量损耗模型主要有接收机和发射机两部分组成。
发射机：发生电路发送放大器组成。
接收机主要是接收电路。
LEACH 的不足在于：（1）各节点自行随机决定是否成为簇头，导致簇头在某一区域特别集中，某一区域又特别稀疏。
（2）LEACH 假定所有节点初始能量相同，但实际上这点未必成立。
即使成立，由于消耗不均，运行一段时间后剩余能量也会不一致。
（3）簇头的选择没有考虑节点的剩余能量，有可能导致某些节点的能量提早耗尽。
（4）EACH 选簇首的方法无论从数量上还是分布的位置上都常常呈现不稳定状态。
LEACH 协议的优化1.4.1 基本思想针对不足，对LEACH 进行改进。
首先，为系统内节点添加定位装置（如GPS），使每个节点都有唯一的节点标识符node_id，接着以监测区域中心为质点，选定一起始半径，以2/kopt为定长进行等角度分区（kopt为网络最优簇头数），将整个区域分成多个均匀的子区域，避免了簇头分布不均。
此外，给每个子区域制定唯一的区域标识符area_id，使每个节点清楚自己的归属。
改进算法依旧采用“轮”的概念，每轮分为初始化和稳定工作两个阶段。
簇头的选择由节点剩余能量决定，每轮过后计算每个节点的剩余能量，区内节点把自身带有的node_id、area_id 和标示本身能量的信息传输给它的邻节点，这样同区域内的每个节点都相互知道其它节点的相关信息，比较同区域内其它节点的剩余能量，能量最高的为本轮簇头，如一轮中出现相同剩余能量的节点，且能量都为最高，则按节点的标识符选定簇头。
1.4.2改进细节（1）初始化最大节点数P，Eini（节点初始能量），Eres（节点剩余能量），节点初始能量与节点初始剩余能量相等，E0（剩余能量的阈值，小于此阈值，节点将不能选为簇头），Eelec（发送和接收电路消耗的能量），￡fs（信号放大器的通信功耗），每个数据包的大小。
（2）子区域划分，计算节点能量的消耗和剩余能量，确定簇头。
操作如下：①在特定网络区域中随机部署所有节点，确定节点的标识符和坐标。
②划分kopt个子区域，指定每个子区域的标识符。
划分子区域的前提在于最优簇头数的确定。
当分布区域确定后，假设有N 个节点均匀分布在M×M 区域内，如簇头数为k 个，则每个簇内平均节点数为N/k。
当Sink 点距离节点分布区域较远时，能量按距离的四次方衰减。
③计算节点能量的消耗和剩余能量，确定簇头。
2 簇头选择算法的改进LEACH—H采用无文献[4 ]中的计算方法来计算在一定条件下最优簇头节点个数k ,其公式如下:式中, N 为传感器节点总数;λ控制包与数据包的长度比;εf s与εamp为常数; dtoBS为节点到基站距离的期望值; M 为检测区域边长; m 为压缩比,即簇头节点最多可把m 个长度为L 的数据包压缩为一个长度L的数据包。
在簇头选举过程中,借鉴文献[5 ] ,LEACH2H 协议引入簇头竞争调整过程,通过该过程的执行,可以在很大程度上均衡簇头节点的分布, 并提高网络的可靠性。
簇头初选只有剩余能量大于阀值的节点才有资格成为簇头,能量阀值的计算公式如下:式中, r 为当前运行轮次; n 为无线传感器网络的预期运行轮次; E0 为节点初始能量; Eth为第r 轮的簇头节点能量门限。
通过引入能量门限,防止了低能量的节点成为簇头,这就避免了因为簇头死亡造成的重选举开销和数据丢失。
簇头调整过程节点根据簇头选举规则成为备选簇头后,就向其通信范围内的节点发送广播包,广播包中含有自己的ID 号和剩余能量数据项,每个备选簇头节点根据收到的广播报文构建自己的邻居簇头表, 该表包括邻居节点ID、邻居节点剩余能量Er 、被选作为簇头的次数Cch 、是否是紧密节点Nclose四个数据项。
首先,备选簇头节点将广播报文中的邻居节点ID 号、邻居节点剩余能量写入邻居簇头表, 初始化Cch = 0 ,根据接收信号强度估算与邻居节点的距离,若距离小于指定距离D , 则该节点和它是紧密节点。
式中, M 为传感器网络覆盖区域的边长(假设为正方形) ; K 为簇头节点数; < 为调整因子。