33、无线传感器网络的优化与应用

无线传感器网络的优化与应用

1. 无线节点与算法概述

在选择无线节点（WN）位置时，除了信息质量外，还需考虑WN传输信息的能力以及其与汇聚节点的距离等额外参数。目前已有如LEACH、ICSHS等算法声称能实现更好的能量优化，而通过设计高效的聚类技术，可进一步提升这些算法的效果。

提出了一种节能的CHRIGEON算法，其性能通过案例二进行分析。案例二的目标是从随机部署在200×200平方米区域内的100个WN中选择簇头节点（CH）。CH的职责是聚合其关联成员WN的信息，并将其传输到远程汇聚节点。

此外，还提出了HIOGA算法用于选择WN的最佳位置和相关信息质量，以及HIEOGA算法，它将CHRIGEON算法应用于HIOGA算法的结果，同时优化能量和信息质量。

2. 无线节点的组成部分

WN由以下组件构成：
1. 电源单元 ：为使WN能长期运行，需使用高效的能源供应。通常，WN由电池供电，这使得功耗成为一个重要挑战，因为一旦部署在偏远环境中，很难再次对其进行充电或更换。WN的电池通常为两节AA碱性电池或一节Li - AA电池，电源有限，小于500mAh、1.2V。为管理WN的可用电源并节约能源，应设计节能协议。WN的耗电功能包括检测异常事件、处理数据并将其传输到远程汇聚节点。在将数据传输到远程汇聚节点时，WN要么收集并处理信息，要么转发可用数据。转发其他节点收集的信息到远程汇聚节点也需要额外的功率。提出了一种节能优化算法，用于将可用数据路由到远程汇聚节点，能量优化有助于延长系统的网络寿命。
2. 处理单元 ：WN通常是嵌入式系统，其处理器能力从8