​无线传感网络节点分簇算法的研究

资 源 简 介

​无线传感网络节点分簇算法的研究

详 情 说 明

无线传感网络（WSN）中，节点分簇算法是优化网络能耗和延长寿命的核心技术之一。其核心思想是将分散的传感器节点划分为多个簇（Cluster），每个簇选举一个簇头节点（CH）负责数据聚合和转发，从而减少冗余通信，提升能量效率。

经典分簇算法：LEACH 低功耗自适应聚类分层协议（LEACH）是最早提出的分簇算法之一，其特点包括： 随机轮换簇头：通过概率模型周期性更换簇头，避免单一节点能量过快耗尽。 本地化操作：节点仅需与邻居通信即可完成分簇，无需全局拓扑信息。 能量均衡：通过动态分簇分散通信负载，延长网络整体生存时间。

算法挑战与改进方向 尽管LEACH奠定了基础，但仍存在簇头分布不均、迭代开销大等问题。后续改进算法如LEACH-C（中心化分簇）、HEED（混合能量分簇）等，通过引入剩余能量、节点密度等参数进一步优化性能。

实际应用考量 分簇算法的选择需权衡网络规模、动态性及能量模型。例如，大规模静态网络可能适合分层分簇，而移动场景需结合位置预测动态调整簇结构。

当前研究趋势还包括结合机器学习预测节点能耗，或与跨层路由协议协同设计，以应对复杂物联网场景的需求。