无线传感器网络中最佳簇数的确定

延长网络寿命、可扩展性和高效负载均衡对于无线传感器网络的最佳性能至关重要。聚类提供了一种延长传感器网络寿命的有效方法。聚类是将传感器网络划分为更小的局部组（称为簇），每个簇有一个簇头。聚类协议需要在分层结构的无线传感器网络中选举最佳数量的簇。任何均匀选举簇（无论与基站距离如何）的聚类方案都会导致靠近和远离基站的簇消耗过多能量。在单跳网络中，随着与簇头距离的增加，能量消耗率逐渐增加。本文重点分析了均匀簇头选举模型（EPEM）中的浪费性能量消耗，并提供了一个解析解来减少无线传感器网络中选举的簇之间的总能量消耗。考虑了一个圆形传感器网络模型，其中传感器节点部署在中心基站周围。传感器网络被划分为以基站为中心的多个同心环。提出了一种非均匀概率选举模型（UEPEM），该模型非均匀地选举簇头。簇头选举的概率取决于与基站的距离。UEPEM比EPEM减少了约21%的总能量消耗。随着环数的增加，UEPEM的性能提高。