5、无线传感器网络容错模型设计与智慧城市应用

无线传感器网络容错模型设计与智慧城市应用

1. 引言

无线传感器网络（WSN）作为自组织通信领域的新兴技术，虽应用广泛，但常受各种故障干扰。为解决这一问题，研究人员探索了多种容错方法，并将其应用于智慧城市相关领域。

2. 容错算法介绍

• ULDF算法 ：该算法以集群间均匀负载分配为核心，克服了传统策略的缺点，降低了集群形成所需的轮数。它不聚焦于节点，而是关注集群强度，能减少单个传感器节点（SN）的能量消耗，更适用于移动SN以及地震活动、火山、战场和水下监测等场景。其优势在于无需辅助传感器节点（SSN）也能在可访问区域运行，还能提升SN的便携性和可扩展性。
• PE - LEACH协议 ：作为LEACH算法的扩展，它是一种基于能量的容错方法。该协议采用虚拟分区技术，减少了传感器网络的能量消耗。与E - LEACH和ESO - LEACH等协议相比，PE - LEACH通过减少簇头（CH）与基站（BS）之间的多跳通信，降低了能量消耗，还允许靠近BS的SN直接发送信息，无需中间CH。实验结果表明，PE - LEACH在性能上优于其前身算法。

算法/协议	核心特点	优势
ULDF	集群间均匀负载分配，关注集群强度	减少单个SN能量消耗，适用于多种恶劣场景，提升SN便携性和可扩展性 </