无线传感器网络能耗管理的智能路由策略
在无线传感器网络(WSN)中,传感器的能量限制是一个主要问题,它直接影响传感器的工作时间、网络性能和寿命。通信消耗的能量远多于处理或传感,因此研究人员提出了多种方法来管理能耗,延长网络寿命。下面将详细介绍这些能耗管理方法。
1. 能耗管理的主要问题与挑战
在WSN中,节点死亡、传感器移动、新节点加入或节点占空比变化等因素会导致网络拓扑改变,进而影响网络性能和寿命。同时,传感器能量受限,通信能耗大,这些问题促使研究人员关注WSN的能量效率、延长寿命和能量平衡,以克服功率限制和网络访问困难。
2. 能耗管理的方法与技术
能耗管理的方法和技术可分为以下几个子方法:
2.1 智能路由协议
设计和开发WSN的路由协议是一个关键且复杂的过程,原因包括传感器能量限制、传感器移动性以及源与目的地之间的长距离多跳路由。同时,缺乏集中式通信和使用点对点通信增加了路由协议的重要性,以防止节点通信时的拥塞。近年来,智能路由协议开始利用人工智能算法,如蚁群优化(ACO)、神经网络(NNs)、模糊逻辑(FL)和遗传算法(GA)来寻找最佳路径。这些算法通过智能行为提供适应性,以适应WSN拓扑、能量问题和环境复杂性的变化。路由协议可根据WSN架构分为以下两类:
2.1.1 分层协议
分层协议将网络划分为多个簇,每个簇包含多个传感器。簇内传感器将数据发送到簇头(CH),CH收集数据后通过单跳或多跳通信将数据发送到汇聚节点。不同的技术用于簇的形成、簇头选举和定期更换簇头。分层协议的优点是平衡网络能耗,防止靠近汇聚节点的节点死亡导致的覆盖漏洞。以下是一些具体的分层协议:
超级会员免费看
订阅专栏 解锁全文
681

被折叠的 条评论
为什么被折叠?



