一种基于拓扑的传感器网络数据收集算法

吉林大学学报(理学版)

一种基于拓扑的传感器网络数据收集算法

杨明^1, 官健^2,3, 虞嘉圆³, 胡婷², 王礼华⁴

1. 长春工业大学应用技术学院, 长春 130012； 2. 长春工业大学信息传播工程学院, 长春 130012；3. 康考迪亚大学工程与计算机科学学院, 蒙特利尔 H3G 1M8, 加拿大；4. 大阪电气通信大学综合信息学院, 大阪5750063, 日本

收稿日期:2016-01-20 出版日期:2016-09-26 发布日期:2016-09-19
通讯作者: 官健 E-mail:guan.jian@foxmail.com

A Data Gathering Algorithm Based on Topology in WSN

YANG Ming¹, GUAN Jian^2,3, YU Jiayuan³, HU Ting², WANG Lihua⁴

1. School of Application Technology, Changchun University of Technology, Changchun 130012, China;2. School of Information and Commu
nication Engineering, Changchun University of Technology, Changchun 130012,[JP]China; 3. Faculty of Engineering and Computer Science, Concordia University, Montreal H3G 1M8, Canada;4. Faculty of Information Science and Arts, Osaka ElectroCommunication University, Osaka 5750063, Japan

Received:2016-01-20 Online:2016-09-26 Published:2016-09-19
Contact: GUAN Jian E-mail:guan.jian@foxmail.com

摘要/Abstract

摘要：

以降低无线传感器网络通信能耗, 均衡网络能量负载为目标, 通过动态构造以节点间通信能耗为权重的最小生成树及调整节点通信概率的方法, 提出一种基于拓扑的传感器网络数据收集算法DGAT, 改造了网络服务过程中节点的通信模式及能量消耗方式. 模拟实验结果表明, DGAT算法不仅大幅度提高了网络的生存时间, 且使网络的能耗更均衡.

关键词: 无线传感器网络, 网络拓扑, 最小生成树, 能量均衡, 网络生存时间

Abstract:

To minimize and balance the energy consumption in the process of data transferring in wireless sensor network (WSN), we proposed a data gathering algorithm based on topology (DGAT) by dynamically constructing minimum spanning tree with communication energy consumption as the weight and a
djusting node communication probability. DGAT changed the mode of communication and energy consumption of nodes in the network service process. Simulation results show that DGAT algorithm not only greatly improves the network lifetime, but also makes the network energy consumption more balanced.

Key words: wireless sensor network (WSN), network topology, minimum spanning tree, energy balance, network lifetime

中图分类号:

TP393

杨明, 官健, 虞嘉圆, 胡婷, 王礼华. 一种基于拓扑的传感器网络数据收集算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2016, 54(05): 1064-1070.

YANG Ming, GUAN Jian, YU Jiayuan, HU Ting, WANG Lihua. A Data Gathering Algorithm Based on Topology in WSN[J]. Journal of Jilin University Science Edition, 2016, 54(05): 1064-1070.

[1]	王出航, 王雪, 胡黄水, 赵宏伟, 韩由佳. 基于改进GA和信任感知的无线传感器网络安全分簇路由协议[J]. 吉林大学学报(理学版), 2021, 59(5): 1237-1244.
[2]	李蛟, 胡黄水, 赵宏伟, 鲁晓帆. 基于混沌遗传算法的无线传感器网络改进LEACH算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2021, 59(4): 950-955.
[3]	潘继强, 何立风, 达列雄, 周广彬. 基于改进短链聚合策略的无线传感器网络路由算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2021, 59(4): 956-960.
[4]	王宏志, 武莎莎, 鲁晓帆, 胡黄水, 王出航, 郭嫚嫚. 基于最优簇头数的环形无线传感器网络分簇算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2020, 58(5): 1215-1222.
[5]	袁开银, 王峰. 基于指标选择和加权融合的无线传感器网络安全风险评估[J]. 吉林大学学报(理学版), 2020, 58(4): 937-943.
[6]	马久龙, 齐小刚, 陈春绮. 基于拥塞避免的卫星网络路由算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2019, 57(2): 357-362.
[7]	程超, 李萌, 王久赫, 陈碧龙. 一种基于凸优化的WSN障碍环境下定位算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2018, 56(6): 1488-1494.
[8]	金晓民, 张丽萍. 基于最小生成树的多层次k-Means聚类算法及其在数据挖掘中的应用[J]. 吉林大学学报(理学版), 2018, 56(5): 1187-1192.
[9]	王出航, 沈玮娜, 胡黄水. 基于分布式模糊控制器的无线传感器网络容错非均匀分簇算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2018, 56(3): 631-638.
[10]	楼国红, 张剑平. 粒子群算法修正测距的无线传感器网络节点定位[J]. 吉林大学学报(理学版), 2018, 56(3): 650-656.
[11]	姜彬彬, 于寒. 综合负载均衡与能量消耗的无线传感器网络分簇算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2017, 55(06): 1552-1556.
[12]	邓蕾蕾, 陈霄. 基于相关向量机的网络通信负载状态识别模型[J]. 吉林大学学报(理学版), 2017, 55(06): 1533-1538.
[13]	何中越, 颜俊华. 基于误差先验知识的NLOS移动节点定位算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2017, 55(05): 1221-1226.
[14]	吴艳玲. 一种基于局部信息最小二乘法的节点定位算法[J]. 吉林大学学报(理学版), 2017, 55(04): 952-956.
[15]	于淼, 谭振江. WSN中基于簇头路径转换的定向扩散路由协议[J]. 吉林大学学报(理学版), 2017, 55(04): 957-963.