无线传感器网络聚类算法 DEEC leach 协议修改

资 源 简 介

无线传感器网络聚类算法 DEEC leach 协议修改

详 情 说 明

在无线传感器网络(WSN)领域，能量高效的聚类算法是延长网络寿命的关键技术。DEEC(分布式能量高效聚类)和LEACH(低能量自适应聚类层次)是两种经典的分布式聚类协议，它们通过不同的策略优化传感器节点的能量消耗。

LEACH协议采用随机轮换的簇头选择机制，所有节点都有均等机会成为簇头，从而平衡能量消耗。但这种完全随机的选择可能在实际网络中导致能量分布不均，因为不同节点到基站的距离和剩余能量存在差异。

DEEC算法对此进行了改进，它根据节点的剩余能量动态调整成为簇头的概率。能量较高的节点有更大机会被选为簇头，这种自适应机制能更好地平衡网络负载。DEEC还考虑了异构网络环境，即节点初始能量不同的情况。

在Matlab实现中，这两种算法的仿真通常包含以下几个核心模块：网络初始化(节点随机部署)、能量模型定义(收发数据包的能量计算)、簇头选举机制(按照各自协议规则)、数据传输阶段(簇内和簇间通信)。通过对比两种协议的仿真结果，可以观察到DEEC在能量消耗均衡性和网络生存时间方面的优势。

实际应用中，研究人员常在这两种基础协议上进行改进，例如：引入多跳路由机制、考虑节点移动性、加入安全认证因素等。这些扩展使算法能适应更复杂的无线传感器网络应用场景。