LEACH算法

摘要： 无线传感器网络(WSN)能够利用传感器节点快速准确地获取物理世界的信息从而作为物联网的感知层在监控领域得到了广泛的应用,而能量利用率是能量受限无线传感器网络的一个关键属性,直接影响网络的生命周期。经典的分层路由LEACH(及其变种)算法是无线传感器网络中最常见的节能路由协议。该文提出了一种改进的LEACH算法,由sink节点集中计算并选择剩余能量较高的节点作为簇头并根据距离计算最优簇边界进行分簇,将网络划分为多个簇,然后利用改进蚁群优化(ACO)算法实现簇头节点到sink节点的多跳通信。簇内节点将感知数据发送给簇头,再由簇头转发给sink节点,从而实现数据的簇内和簇间的二级传输策略。将该算法与LEACH进行了仿真比较,结果表明,改进后的无线传感器网络的感知数据传输策略在网络生命周期和吞吐量方面明显优于LEACH算法,在延长网络生命周期的同时提高了网络的数据传输量。

摘要： 本文基于LEACH协议,根据LEACH算法打造现代化农业物联网数据监测系统,并对该系统建设工作展开分析,为农业生产提供技术支持。

摘要： 本文在LEACH算法的基础上,引入节点剩余能量、节点到汇聚节点的距离和区域内节点密度等因素。利用网络最小能量来求解出最佳的簇首节点个数,动态设置每个节点的选举阈值。仿真实验表明,本文改进算法相较于LEACH算法和其它改进算法可以有效地降低网络能耗,延长网络生命周期,提高汇聚节点接收数据包量。

摘要： 在无线传感器网络中,地理环境的制约导致传感器节点的电源有限.传感器网络的路由协议设计中,如何最大限度地降低能耗和延长网络寿命是一个热点问题.针对以上问题,提出了一种改进的低功耗自适应集簇分层型协议(low energy adaptive clustering hierarchy,LEACH),采用分簇机制,在网络中选择少数关键节点作为簇头节点,并引入两级层次结构,将簇头节点分为主簇头(CHi)和次级簇头(CHij),由次级簇头先进行局部计算,再由主簇头节点实现数据的汇总与转发,旨在降低整体网络的能耗,延长网络的使用寿命.通过MATLAB(matrix&laboratory,2015b仿真平台)仿真结果表明,两级层次结构的LEACH算法在能量消耗和延长网络生命周期方面优于LEACH算法.

摘要： 本文在LEACH算法的基础上,引入节点剩余能量、节点到汇聚节点的距离和区域内节点密度等因素.利用网络最小能量来求解出最佳的簇首节点个数,动态设置每个节点的选举阈值.仿真实验表明,本文改进算法相较于LEACH算法和其它改进算法可以有效地降低网络能耗,延长网络生命周期,提高汇聚节点接收数据包量.

摘要： 针对无线传感器网络中LEACH高能耗及簇头早死问题,在簇头选择过程中,考虑了节点剩余能量和到基站的距离.通过混沌优化的粒子群算法来扩大搜索范围,迭代选取性能最优的节点作为簇头.在能量消耗总和、节点存活数和网络剩余能量3个方面进行了几种方法的对比研究.

摘要： 无线传感器网络的节点总能量有限,如何有效利用节点能量,延长网络节点存活时间,是网络设计的重要内容.文章在LEACH算法的基础上提出一种改进算法—RLEACH算法.该算法通过在阈值计算公式中引入当前节点剩余能量与网络中存活节点平均能量的比值,并且将β作调节因子,提高了剩余能量高于平均值的节点当选簇头的概率,从而实现了对每一个节点能量的优化利用.经过试验仿真,结果表明,RLEACH算法与LEACH算法相比,网络生命周期延长约28.9％,传输数据量增长约196.9％.

摘要： 针对目前传统温室当中仍然存在着远程操作困难、数据采集需要人工干预、智慧化程度低等问题,构建了以边缘计算为基础的智慧化边缘Mesh传感网,并提出一种基于改进LEACH算法的温室温湿度传感网簇头选举方法。利用ESP8266-12F型无线模块、NodeMCU型物联网扩展板和DHT-11型温湿度传感器组建了温湿度传感节点并开发了自动化数据采集算法,基于ESP8266-12F型无线模块构建了边缘无线Mesh传感网,实现了节点之间的自动化组网。针对中心路由器多节点负载消耗大以及信号传输速率低等问题提出了一种基于中心路由器RSSI值划分网络的方法,提升了网络的传输速率,在此基础之上改进了LEACH算法,设计了一种适用于温室温湿度Mesh传感网的Sink簇头选举方法,以均衡网络整体的能量效率。仿真结果表明,当初始簇头概率为0.1时,原始LEACH算法在中心位置出现簇头的概率为10.86%;应用权重k=1改进LEACH算法在中心位置出现簇头的概率为17.42%;应用权重k=2改进LEACH算法在中心位置出现簇头的概率为24.96%。

摘要： 无线传感器网络节点的能量维护不易实现,因此节省能量是网络设计中主要考虑的要素之一.在研究分层簇头LEACH算法的基础上,提出一种改进算法——NLEACH算法.该算法在阈值计算中引入了表征节点剩余能量与系统剩余总能量之间比值关系的k倍作为剩余能量因子,其影响着簇头数和网络生命周期的变化.另外对于不同剩余能量的节点而言,剩余能量多的节点能够以大概率担任簇头,从而有效地利用了每一个节点的能量.经过MATLAB仿真试验,结果表明,NLEACH算法与LEACH算法相比,网络生命周期得到了延长,提高了数据传输量.

摘要： LEACH是一种在无线传感器网络中运用比较广泛的层次式路由协议。介绍了LEACH算法的优缺点，给出了其有限状态下的系统模型。在LEACH算法的基础上提出了基于节点分布密度、节点剩余能量和节点信号强度等综合因素的LEACH-T算法。该算法在簇头的选举过程中，能够根据节点的密度、节点剩余电量和节点信号强度均衡划分各个簇的规模。通过对LEACH-T算法进行测试与验证，与传统LEACH算法相比，该算法降低了节点的使用能耗，延长网络使用时间。

摘要： LEACH是一种在无线传感器网络中运用比较广泛的层次式路由协议。介绍了LEACH算法的优缺点，给出了其有限状态下的系统模型。在LEACH算法的基础上提出了基于节点分布密度、节点剩余能量和节点信号强度等综合因素的LEACH-T算法。该算法在簇头的选举过程中，能够根据节点的密度、节点剩余电量和节点信号强度均衡划分各个簇的规模。通过对LEACH-T算法进行测试与验证，与传统LEACH算法相比，该算法降低了节点的使用能耗，延长网络使用时间。

摘要： LEACH是一种在无线传感器网络中运用比较广泛的层次式路由协议。介绍了LEACH算法的优缺点，给出了其有限状态下的系统模型。在LEACH算法的基础上提出了基于节点分布密度、节点剩余能量和节点信号强度等综合因素的LEACH-T算法。该算法在簇头的选举过程中，能够根据节点的密度、节点剩余电量和节点信号强度均衡划分各个簇的规模。通过对LEACH-T算法进行测试与验证，与传统LEACH算法相比，该算法降低了节点的使用能耗，延长网络使用时间。

摘要： LEACH是一种在无线传感器网络中运用比较广泛的层次式路由协议。介绍了LEACH算法的优缺点，给出了其有限状态下的系统模型。在LEACH算法的基础上提出了基于节点分布密度、节点剩余能量和节点信号强度等综合因素的LEACH-T算法。该算法在簇头的选举过程中，能够根据节点的密度、节点剩余电量和节点信号强度均衡划分各个簇的规模。通过对LEACH-T算法进行测试与验证，与传统LEACH算法相比，该算法降低了节点的使用能耗，延长网络使用时间。

摘要： LEACH是无线传感器网络层次型拓扑控制中最重要和最具代表性的算法之一,本文分析了LEACH协议的工作原理,并针对其在簇头选择上存在的不足,提出改进:考虑节点的能量和位置状况,通过引入能量、密度和距离调节参数来修正簇头当选阈值,从而选择出综合性能更为优越的节点担任簇首.仿真实验结果显示,改进后的算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能.

摘要： LEACH是无线传感器网络层次型拓扑控制中最重要和最具代表性的算法之一,本文分析了LEACH协议的工作原理,并针对其在簇头选择上存在的不足,提出改进:考虑节点的能量和位置状况,通过引入能量、密度和距离调节参数来修正簇头当选阈值,从而选择出综合性能更为优越的节点担任簇首.仿真实验结果显示,改进后的算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能.

摘要： LEACH是无线传感器网络层次型拓扑控制中最重要和最具代表性的算法之一,本文分析了LEACH协议的工作原理,并针对其在簇头选择上存在的不足,提出改进:考虑节点的能量和位置状况,通过引入能量、密度和距离调节参数来修正簇头当选阈值,从而选择出综合性能更为优越的节点担任簇首.仿真实验结果显示,改进后的算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能.

摘要： LEACH是无线传感器网络层次型拓扑控制中最重要和最具代表性的算法之一,本文分析了LEACH协议的工作原理,并针对其在簇头选择上存在的不足,提出改进:考虑节点的能量和位置状况,通过引入能量、密度和距离调节参数来修正簇头当选阈值,从而选择出综合性能更为优越的节点担任簇首.仿真实验结果显示,改进后的算法在降低能耗、延长网络生存时间以及保证监测覆盖度等方面比LEACH具有更加优良的性能.

摘要： 拓扑控制算法对无线传感器网络节省能量、延长网络寿命具有重要意义。LEACH算法是一种自适应分簇拓扑算法,能够保证各节点等概率地担任簇首,使得网络中的节点相对均衡地消耗能量。针对LEACH算法在选择簇首时没有考虑到节点剩余能量的问题,提出基于能量的无线传感器网络簇首选择改进算法(ECSE),该算法在LEACH的基础上加入了一个簇首优化的步骤,尽量选择高能量节点成为簇首.仿真结果表明,ECSE算法能延长网络寿命两倍以上,网络性能得到了很大提高.

摘要： 拓扑控制算法对无线传感器网络节省能量、延长网络寿命具有重要意义。LEACH算法是一种自适应分簇拓扑算法,能够保证各节点等概率地担任簇首,使得网络中的节点相对均衡地消耗能量。针对LEACH算法在选择簇首时没有考虑到节点剩余能量的问题,提出基于能量的无线传感器网络簇首选择改进算法(ECSE),该算法在LEACH的基础上加入了一个簇首优化的步骤,尽量选择高能量节点成为簇首.仿真结果表明,ECSE算法能延长网络寿命两倍以上,网络性能得到了很大提高.

摘要： 本发明公开了一种基于布谷鸟算法的LEACH二级分簇路由协议的方法，包括：S1.向节点广播一级簇首选举信息，选出一级簇首节点和普通节点；S2.一级簇首节点向全部普通节点广播信息，普通节点根据接收到信息的信号强弱选择信号最强的一级簇首节点并加入簇内；S3.筛选一级簇首节点中普通节点数量最多的以及一级簇首节点中距离基站最远的一级簇首节点，并通过布谷鸟算法确定二级簇首节点；S4.普通节点将数据传输至二级簇首节点，二级簇首节点将接收到的数据传送至一级簇首节点；S5.更新所有普通节点的位置信息，并判断二级簇首节点是否为所需的二级簇首节点，若是，则执行步骤S6；S6.计算传输数据的全部节点的能量，并判断该能量是否达到预设阈值，若否，则继续执行S1‑S5。

摘要： 本发明提供了一种基于目标阈值约束的改进LEACH协议的簇头选择算法，在满足目标与节点阈值约束的前提下，设计了包含节点与目标距离因子、节点与基站距离因子和节点剩余能量率等约束条件共同作用下的簇头选择改进算法。该算法首先根据监测区域所有节点与监测目标的位置关系确定候选观测节点集，之后在候选观测节点集中对节点进行随机性簇头选择。本发明改进了LEACH协议簇头选择的阈值公式，使剩余能量大且距离基站近的节点有更高的概率被选为簇头节点。因此，改进算法的簇头选择机制更加合理，能更有效的平衡和减少网络中节点的能量消耗，延长网络的生命周期。

摘要： 本发明公开了一种基于能耗均衡的LEACH算法优化方法，属于无线传感器网络技术领域，旨在均衡传感器节点的能量消耗，延长无线传感器网络的生命周期。本发明针对LEACH协议的不足，从分簇数目、簇头选择和数据传输三方面对LEACH协议作出改进。对网络节点进行合理的簇头数量选择能有效均衡网络的整体负载；考虑节点的剩余能量，从而保护能量相对较低的节点。在簇头与基站的数据传输过程中，根据禁忌搜索算法选择最优路径传输，降低了能量消耗。本发明有效地延长了无线网络的生命周期，均衡了网络的能量消耗，优化了网络的性能。

摘要： 本发明涉及一种无线传感器网络LEACH优化算法，属于实时嵌入式技术领域。本发明首先通过加入距离控制因子和轮次能耗因子来判断节点是否能够成为簇头；其次设置成簇评估函数判断簇头所在簇群是否可以成簇，同时设置副簇头均衡簇头数据转发的能耗压力；最后在数据传输过程中通过加入权重因子综合选择中继节点采用多跳方式完成信息交互。本发明提出的算法相比于LEACH算法、LEACH‑C算法，对网络能耗的均衡和生命时长的延长效果都有明显提升。

摘要： 本发明公开了一种改进的LEACH分簇层次路由算法，该方法为：首先，对无线传感器网络节点进行初始化，通过综合考量节点剩余能量和数据传输的距离之间的动态关系来评估对簇头选举的影响进行加权计算，从而得到进行簇头选举的阈值A(n)，通过判断节点能量与阈值的大小来确定是否当选簇头(节点能量小于簇头则当选簇头)，再均匀簇头分布，根据公式进行判断，将分布不合理的簇头进行淘汰进行二次筛选，重新与阈值公式进行比较补齐簇头个数。再根据候选簇头之间的节点集合进行三次筛选，确定最终簇头节点。其次，簇头选举结束后，各个簇头开始向簇内节点广播信号，等待簇内其他节点的成簇请求。最后各个普通节点收到信号，并依照距离最近的簇头原则选择加入，最终成为簇内节点。假如一些普通节点距离汇聚节点的距离比较近，那么这些节点将直接和汇聚节点进行数据传输。在数据传输完成之后，解散现有簇群。

摘要： 本发明公开了一种基于布谷鸟算法的LEACH二级分簇路由协议的方法，包括：S1.向节点广播一级簇首选举信息，选出一级簇首节点和普通节点；S2.一级簇首节点向全部普通节点广播信息，普通节点根据接收到信息的信号强弱选择信号最强的一级簇首节点并加入簇内；S3.筛选一级簇首节点中普通节点数量最多的以及一级簇首节点中距离基站最远的一级簇首节点，并通过布谷鸟算法确定二级簇首节点；S4.普通节点将数据传输至二级簇首节点，二级簇首节点将接收到的数据传送至一级簇首节点；S5.更新所有普通节点的位置信息，并判断二级簇首节点是否为所需的二级簇首节点，若是，则执行步骤S6；S6.计算传输数据的全部节点的能量，并判断该能量是否达到预设阈值，若否，则继续执行S1‑S5。

摘要： 本发明涉及一种无线传感器网络（WSN）路由协议，特别是基于改进混沌遗传算法的WSN多跳LEACH路由协议ICGA‑LEACH（an improved multi‑hop LEACH protocol based on chaotic genetic algorithm for wireless sensor networks），ICGA‑LEACH考量节点剩余能量、节点剩余能量与负载比和节点中心度来定义簇头选举阈值函数，使位于簇中心、负载较小且能量多的节点成为簇头的概率大，从而形成均匀分布的簇，降低簇内通信能耗。为了降低簇间通信能耗，采用混沌遗传算法来寻找全局最优的多跳路由路径。此外，采用自适应的轮周期来进行簇维护，减少大量频繁成簇产生的控制报文，进一步降低了网络能耗。因此，ICGA‑LEACH在均衡网络负载的同时提高了网络能量效率，有效延长了网络生命周期。

摘要： 本发明公开了一种基于DBSCAN的LEACH算法改进方法，包括下述步骤：(1)输入含有n个节点的无线传感器网络；(2)设定两个初始参数，半径参数r和领域密度阈值MinPts；(3)标记所有对象均未被访问unvisited；(4)随机选择一个unvisited的节点p；(5)标记p为访问过的节点visited；(6)判断p的r领域节点个数不小于MinPts；(7)创建一个新簇C，并把p添加到C中；(8)初始化K为p的r领域中的节点集合；(9)遍历K中每一个节点p；(10)如果p的状态为visited，且K没有遍历完，则转到步骤(9)，如果K已经遍历完，则输出簇C；本发明提出的基于DBSCAN的LEACH算法改进方法，可以有效提高无线传感器网络的能源消耗和网络的生存时间。

摘要： 本发明提供了一种基于目标阈值约束的改进LEACH协议的簇头选择算法，在满足目标与节点阈值约束的前提下，设计了包含节点与目标距离因子、节点与基站距离因子和节点剩余能量率等约束条件共同作用下的簇头选择改进算法。该算法首先根据监测区域所有节点与监测目标的位置关系确定候选观测节点集，之后在候选观测节点集中对节点进行随机性簇头选择。本发明改进了LEACH协议簇头选择的阈值公式，使剩余能量大且距离基站近的节点有更高的概率被选为簇头节点。因此，改进算法的簇头选择机制更加合理，能更有效的平衡和减少网络中节点的能量消耗，延长网络的生命周期。

摘要： 本发明公开了一种基于能耗均衡的LEACH算法优化方法，属于无线传感器网络技术领域，旨在均衡传感器节点的能量消耗，延长无线传感器网络的生命周期。本发明针对LEACH协议的不足，从分簇数目、簇头选择和数据传输三方面对LEACH协议作出改进。对网络节点进行合理的簇头数量选择能有效均衡网络的整体负载；考虑节点的剩余能量，从而保护能量相对较低的节点。在簇头与基站的数据传输过程中，根据禁忌搜索算法选择最优路径传输，降低了能量消耗。本发明有效地延长了无线网络的生命周期，均衡了网络的能量消耗，优化了网络的性能。