经典传感网成簇程序HEED

资 源 简 介

经典传感网成簇程序HEED

详 情 说 明

HEED（Hybrid Energy-Efficient Distributed clustering）是无线传感器网络中经典的分布式成簇算法，其核心设计目标是解决网络能耗均衡问题。该算法通过多轮迭代的竞选机制，综合考虑节点的剩余能量和通信代价两个关键参数，实现高效节能的拓扑管理。

算法采用分阶段执行策略：在初始化阶段，每个节点根据剩余能量计算成为簇头的临时概率；在竞选阶段，节点通过局部消息交换逐步确定最终簇头，未当选的普通节点选择通信代价最小的簇头加入。这种混合选举机制突破了传统LEACH算法完全随机选举的缺陷，能有效避免低能量节点被选为簇头。

HEED的创新性体现在三个层面：一是引入自适应成簇概率，使高能量节点更可能担任簇头；二是采用迭代竞选方式，通过多次信息交互提高成簇质量；三是结合通信距离因素优化簇间拓扑。这些特性使得HEED在延长网络生命周期方面相比早期算法提升显著，尤其适用于大规模部署的传感器网络场景。

该算法对后续研究产生深远影响，其能量感知和分布式决策的思想被广泛应用于物联网边缘计算、移动自组织网络等领域。实际部署时需注意调节竞选迭代次数与门限值，以平衡算法开销与网络性能。