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随着科学技术的迅速发展,无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)技术也得到了较快的发展。由于无线传感器网络技术的特殊性,使其不管是在军事还是民用等许多领域都有巨大的应用前景。 无线传感器网络技术因为受到其自身资源的限制,传感器节点的能量非常有限,对于如何提高节点的能量效率是我们面临的主要挑战。而对于如何提高无线网络的能量效率,国内外的专家已进行了很多的研究,并提出了许多针对性的路由协议,LEACH路由协议就是其中的一种。LEACH路由协议是一种自组、自适应按簇分层的路由算法。该算法将WSN中所有节点分成若干的簇,而每个簇中选举一个传感器节点作为簇头负责收集簇内节点的信息和与基站进行通信。LEACH算法有效地平衡了网络的能量负载,是一种低能耗的路由协议。不过,LEACH算法也存在一些不足:LEACH算法在选举簇头时,没有考虑节点的剩余能量,这有可能会使剩余能量少的节点成为簇头,而使其迅速死亡。在WSN中,传感器节点会收集到大量的冗余信息,如果将这些冗余信息传输给基站就会消耗掉节点大量的能量,从而影响到整个WSN的生命周期。 在本文中,对LEACH路由协议作了以下两方面的改进: 1.在每一轮的簇头选举时,将节点的剩余能量这一因素考虑进来。我们要求成为簇头的传感器节点,不仅节点的随机数要小于规定的阈值,而且还要要求节点的剩余能量大于或等于所有非死亡节点剩余能量的平均值。 2.在LEACH算法的基础上对再次网络进行分簇并选出簇头节点,目的是将传感器节点收集到的冗余信息剔除掉,以节省节点的能量,从而达到延长网络生命周期的目的。 最后,通过仿真实验,表明这些方法能降低网络节点能量的消耗,平衡了网络的能量负载,达到了延长WSN生命周期的目的。