基于K-Means的WSN动态信任度双簇头选取算法

发布时间：2024-05-08 04:20

　　簇头选取是无线传感器网络中的一个重要研究方向。簇头的选取不当以及频繁选取,会加速消耗传感器能量并缩短无线传感器网络的生命期,破坏整个无线传感器网络的安全性。为了解决这一问题,提出了一种基于K-Means的动态信任机制聚类算法DTK-Means。先基于K-Means算法将节点快速分簇并选取初始簇头,接着基于动态信任度进行双簇头的选取,选取的主簇头管理节点之间的数据通信。性能分析与仿真结果表明,通过双簇头轮换,较好地保证了节点间数据包传递率,提高了无线传感器网络的生存时长。

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【部分图文】：

图1动态信任度模型

簇头节点的选择在DTK-Means算法中尤为重要。因为其余非CH节点将数据传输至CH节点,CH节点对接收到的数据进行聚合、分析,并传输至基站(BS)。本文提出了一个改进的K-Means算法,在一个簇中有两个CH节点来管理该集群。而CH的选取原则基于动态信任度,如图1所示,从节点剩....

图2节点信息

表示在一个簇头选取周期内,节点的链路状态表中显示的最大一跳可达邻居节点数量。节点参数如图2所示。链路状态表是一个记录节点信息以及节点之间交互信息的数据表,存储了节点的ID、节点数据转发的出口、接口地址、COST值、邻居ID、节点自身动态信任度。每一个节点都有自己的ID,通过ID来....

图3第一死亡节点

将网络运行时长作为评价无线传感器网络生命周期的指标。它的公认标准度量是检测活动节点的数量。此度量标准的一个重要参数是FND,它检测节点之间通信轮次过程中网络中第一个死亡的节点。如图3所示,第一个节点在DTK-Means中死亡的平均通信轮次数是1010次。其他同类算法在较低轮次数....

图4数据包传递比率

PDR,数据包传输数量也是衡量算法性能的重要指标之一。数据包分组传送比率被定义为在特定时间段内无误地传送到目的地的数据包数量。DTK-Means算法引入了COST值实现了负载均衡机制,减少了路径冲突,同时由备份簇头节点CHsecond备份数据,极大提升了数据的接收性与稳定性,即使....

本文编号：3967486