一种用于提高无线传感器网络寿命的改进LEACH协议(Matlab代码实现)

news2025/2/24 15:41:31

    目录

💥1 概述

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

👨‍💻4 Matlab代码

💥1 概述

无线传感器网络具有网络灵活性强、网络规模可变等优点,广泛应用于军事、工业等领域。无线传感器网络的基本网络路由协议可以分为平面路由协议和层次路由协议。由于平面路由协议需要维护大的路由表和占用更多的存储空间,因此它们不适合于大规模网络,因此分层路由协议试图通过将节点安排在簇或树结构中,使一些节点在很近的距离内传输到一个节点,并将其用于让这些节点将此信息转发到基站。LEACH是一种比较成熟的具有代表性的经典分层路由算法。其他分层路由协议如pegasis、teen等在LEACH上得到了改进,因此LEACH更具代表性。本文主要研究LEACH算法,在降低功耗的基础上进行了改进,有效提高无线传感器的网络寿命​。​

📚2 运行结果

主函数部分代码:

close all;
clear;
clc;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Network Establishment Parameters %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%%% Area of Operation %%%
% Field Dimensions in meters %
xm=100;
ym=100;
x=0; % added for better display results of the plot
y=0; % added for better display results of the plot
% Number of Nodes in the field %
n=100;
% Number of Dead Nodes in the beggining %
dead_nodes=0;
% Coordinates of the Sink (location is predetermined in this simulation) %
sinkx=50;
sinky=200;
%%% Energy Values %%%
% Initial Energy of a Node (in Joules) % 
Eo=2; % units in Joules
% Energy required to run circuity (both for transmitter and receiver) %
Eelec=50*10^(-9); % units in Joules/bit
ETx=50*10^(-9); % units in Joules/bit
ERx=50*10^(-9); % units in Joules/bit
% Transmit Amplifier Types %
Eamp=100*10^(-12); % units in Joules/bit/m^2 (amount of energy spent by the amplifier to transmit the bits)
% Data Aggregation Energy %
EDA=5*10^(-9); % units in Joules/bit
% Size of data package %
k=4000; % units in bits
% Suggested percentage of cluster head %
p=0.05; % a 5 percent of the total amount of nodes used in the network is proposed to give good results
% Number of Clusters %
No=p*n; 
% Round of Operation %
rnd=0;
% Current Number of operating Nodes %
operating_nodes=n;
transmissions=0;
temp_val=0;
flag1stdead=0;
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% End of Parameters %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
            %%% Creation of the Wireless Sensor Network %%%
% Plotting the WSN %
for i=1:n
    
    SN(i).id=i;  % sensor's ID number
    SN(i).x=rand(1,1)*xm;  % X-axis coordinates of sensor node
    SN(i).y=rand(1,1)*ym;  % Y-axis coordinates of sensor node
    SN(i).E=Eo;     % nodes energy levels (initially set to be equal to "Eo"
    SN(i).role=0;   % node acts as normal if the value is '
0
', if elected as a cluster head it  gets the value '
1
' (initially all nodes are normal)
    SN(i).cluster=0;  % the cluster which a node belongs to
    SN(i).cond=1;  % States the current condition of the node. when the node is operational its value is =1 and when dead =0
    SN(i).rop=0;  % number of rounds node was operational
    SN(i).rleft=0;  % rounds left for node to become available for Cluster Head election
    SN(i).dtch=0;  % nodes distance from the cluster head of the cluster in which he belongs
    SN(i).dts=0;    % nodes distance from the sink
    SN(i).tel=0;  % states how many times the node was elected as a Cluster Head
    SN(i).rn=0;     % round node got elected as cluster head
    SN(i).chid=0;   % node ID of the cluster head which the "i" normal node belongs to
    
    hold on;
    figure(1)
    plot(x,y,xm,ym,SN(i).x,SN(i).y,'
ob
',sinkx,sinky,'
*r
');
    title '
Wireless Sensor Network
';
    xlabel '
(m)
';
    ylabel '
(m)
';
    
end
 
                      %%%%%% Set-Up Phase %%%%%% 
                      
             
while operating_nodes>0
        
    % Displays Current Round %     
    rnd     
    %transmissions
  % Threshold Value %
  t=(p/(1-p*(mod(rnd,1/p))));
    
    % Re-election Value %
    tleft=mod(rnd,1/p);
 
  % Reseting Previous Amount Of Cluster Heads In the Network %
  CLheads=0;
    
    % Reseting Previous Amount Of Energy Consumed In the Network on the Previous Round %
    energy=0;
 
        
        
% Cluster Heads Election %
    
        for i=1:n
            SN(i).cluster=0;    % reseting cluster in which the node belongs to
            SN(i).role=0;       % reseting node role
            SN(i).chid=0;       % reseting cluster head id
            if SN(i).rleft>0
               SN(i).rleft=SN(i).rleft-1;
            end

🎉3 参考文献

[1]倪文亚. 无线传感器网络Leach路由协议的研究与改进[D].华东理工大学,2015.

部分理论引用网络文献,若有侵权联系博主删除。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/506967.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

Mybatis一级缓存详解

目录 一级缓存 一级缓存的组织 一级缓存的生命周期 一级缓存的工作流程 Cache接口的设计以及CacheKey的定义 一级缓存的性能分析 一级缓存与Spring 事务一级缓存存在的弊端 官方文档分析 Spring通过Mybatis调用数据库的过程 一级缓存 对于会话(Session&am…

Nacos-01-Nacos基本介绍

背景 ​ 服务发现是⼀个古老的话题,当应用开始脱离单机运行和访问时,服务发现就诞生了。目前的网络架构是每个主机都有⼀个独立的 IP 地址,那么服务发现基本上都是通过某种方式获取到服务所部署的 IP 地址。DNS 协议是最早将⼀个网络名称翻译…

让AI帮忙写个需求,AI写出来了,只是有bug而已

需求 使用原生JS和iframe&#xff0c;嵌入网页进行轮播&#xff0c;需要可以点击暂停、上一页、下一页。 AI的答案 <!DOCTYPE html> <html><head><meta charset"UTF-8"><title>轮播图</title><style>* {margin: 0;padd…

看板项目管理:如何可视化工作以提高生产力?

如果你一直关心优化工作流程&#xff0c;提高你或团队的生产力&#xff0c;你肯定听说过看板这个词。 看板是一种工作管理方法&#xff0c;可以将整个工作流程以及构成工作流程的每个单独活动可视化&#xff0c;从而可以识别瓶颈和优化整体流程。 在这方面&#xff0c;看板的…

Python基础(二)

目录 一、类型转换 1、为什么需要数据类型转换 2、数据类型转化的函数 3、str()函数类型转换使用 4、int()函数类型转换使用 4.1int()不能将str类型数据转换成int 4.2int()将bool类型转换成int 4.3int()将float转换成int 5、Float()函数类型转换使用 5.1Float()函数不…

ros imu可视化(ubantu)

可以用下面的链接安装ros 安装ros 在home下建立workspace&#xff0c;添加环境变量 export $ROS_PACKAGE_PATHROS_PACKAGE_PATH:/home/workspace在workspace下建立src文件夹&#xff0c;将fdilink_ahrs_ROS1解压在src目录下面 在workspace下运行以下命令&#xff1a; catkin_…

【牛客面试必刷TOP101】有效括号序列、滑动窗口的最大值

BM44 有效括号序列 点击进入该题 描述&#xff1a; 给出一个仅包含字符’(‘,’)‘,’{‘,’}‘,’[‘和’],的字符串&#xff0c;判断给出的字符串是否是合法的括号序列。 括号必须以正确的顺序关闭&#xff0c;"()“和”()[]{}“都是合法的括号序列&#xff0c;但”(]“…

(七)如何实现即时通信系统中用户的文字聊天功能?

文章目录 一、引言二、实现用户文字功能2.1 使用QTextEdit控件实现用户输入文字消息2.2 实现文字消息的发送和接收2.3 实现文字消息的展示和管理 三、解码接收到的文字消息3.1 接收数据并解码3.2 在客户端展示文字消息3.3 客户端关键代码展示3.4 服务端关键代码展示 四、效果展…

干货 | 如何做一个简单的访谈研究?

Hello&#xff0c;大家好&#xff01; 这里是壹脑云科研圈&#xff0c;我是喵君姐姐~ 心理学中研究中&#xff0c;大家常用的研究方法大多是实验法、问卷调查法等&#xff0c;这些均是定量研究。 其实&#xff0c;作为质性研究中常用的访谈法&#xff0c;可对个体的内心想法进…

【操作系统】从操作系统底层出发,成为更好的程序员

冯老爷子的模型 首先&#xff0c;我们从一个问题开始(&#xffe3;∇&#xffe3;)/ 为什么需要程序员&#xff1f; 早期的计算机程序是硬件化的&#xff0c;即使用各种门电路组装出一个固定的电路板&#xff0c;这个电路板只能用于执行某个特定的程序&#xff0c;如果需要修…

学生电费管理系统

随着现代化的发展和科技的进步&#xff0c;各种智能化的系统应运而生。其中&#xff0c;学生电费管理系统是一个非常实用的系统&#xff0c;它可以帮助学校管理电费&#xff0c;提高学生的电费管理意识&#xff0c;减少学校的电费支出。本文将着重介绍该系统的作用、特点以及优…

【hive】基于Qt5和libuv udp 的lan chat

作者已经不更新了,但是很棒 在线用户列表: 聊天窗口 主程序 单独的网络线程: network_thread data管理关联网络管理的 程序update升级更新 和消息收到 即可

【Java】面试常问知识点(数据库相关知识)

Redis Redis数据结构&#xff0c;跳表如何实现&#xff1f;跳表添加层级的时机&#xff1f; 布隆过滤器的底层原理 Redis数据结构 有5中数据结构&#xff0c;string&#xff08;字符串类型&#xff09;、list&#xff08;列表类型&#xff09;、hash&#xff08;哈希表类型…

Ubuntu 20.04 系统配置 OpenVINO 2022.3 环境

由于 OpenVINO 2021 版本在调用 IECore 时会出现 Segmentation fault 的问题&#xff0c;因此需要将其升级为 2022 版本的。 1. 卸载原来版本的 OpenVINO 进入OpenVINO的卸载目录&#xff0c;通常在 /opt/intel 文件夹下&#xff0c; cd /opt/intel/openvino_2021/openvino_…

SOA协议DDS和Some/IP对比

SOME/IP 和 DDS 均已被纳入AUTOSAR AP的平台标准中。 SOME/IP 和 DDS是在不同的应用场景和不同的需求下诞生的技术&#xff0c;所以它们之间注定有很大的区别。 SOME/IP SOME/IP的全称为&#xff1a;Scalable service-Oriented MiddlewarE over IP&#xff0c;是一种面向服务…

Codeforces Round 871 (Div. 4)【A、B、C、D、E、F、G、H】

文章目录 A. Love Story(模拟)B. Blank Space(模拟)C. Mr. Perfectly Fine&#xff08;模拟&#xff09;D. Gold Rush(小思维)E. The Lakes(DFS)F. Forever Winter(简单的图)G. Hits Different&#xff08;二维前缀和&#xff09;H. Dont Blame Me(状态压缩dp) 传送门 A. Love …

视频文本检索之CLIP4Clip

论文&#xff1a;CLIP4Clip: An Empirical Study of CLIP for End to End Video Clip Retrieval GitHub&#xff1a;https://github.com/ArrowLuo/CLIP4Clip 论文基于图片-文本检索模型CLIP (Contrastive Language-Image Pretraining)提出了视频-文本检索模型CLIP4Clip (CLIP …

【开源硬件篇】STM32F103C8T6主控板

STM32F103C8T6主控板 文章目录 STM32F103C8T6主控板设计目标一、STM32F103C8T6核心板外围引脚电路1.1 原理图设计1.2 PCB设计用例 二、ISP一键下载电路设计2.1 原理图设计2.2 原理分析2.2.1 CH340电路选择2.2.2 ISP一键下载原理 2.3 PCB设计示例 三、串口通信电路3.1 原理图设计…

Jackson2JsonRedisSerializer使用及问题

1、使用 public static RedisTemplate<String, Object> redisTemplate(LettuceConnectionFactory lettuceConnectionFactory) {lettuceConnectionFactory.setShareNativeConnection(false);RedisTemplate<String, Object> rt new RedisTemplate<>();// 设置…

嵌入式软考备考_6 嵌入式程序设计

嵌入式程序设计 开发流程 要想某个功能要用硬件还是软件实现&#xff08;硬件快&#xff0c;但是耗资源&#xff09;&#xff1f;BSP&#xff1f;裸机还是OS&#xff1f; 硬件的设计与实现-》设备驱动软件的设计与实现-》os的选择&#xff0c;移植&#xff0c;api接口函数的…