论文无线传感器网络中节点相关性，该文是关于无线传感器专科开题报告范文和传感器网络和节点相关性和无线类毕业论文范文.
［摘 要］ 无线传感器网络中的AC协议是采用基于竞争的信道接入机制,带有冲突避免的载波监听,但是AC协议中节点没有区别划分,导致冗余信息过多.对此进行改进,可在节点传输数据之前,按照节点的相关性计算方法,增加节点分类,并增加监听占空比,以减少信息传输过程中的能耗.
［关
键 词］ AC；节点相关性；无线传感器网络
［中图分类号］ TN919
［文献标志码］ A
［文章编号］ 2096-0603（2016）33-0120-01
一、引言
无线传感器网络中信道资源的分配方式由AC协议决定,它是保障网络通信的关键协议之一.AC协议是采用基于竞争的信道接入机制,带有冲突避免的载波监听多路访问机制.本文增加节点相关性的计算,并增加监听占空比,使节点传输数据之前按照相关性分类,以有效降低信息传输过程中的能耗.
二、节点相关性计算
选取一个无线传感器网络区域,节点在区域内随机分布,收到汇点发送的数据采集命令后,节点开始感知并采集数据.在一定范围内,节点感知的数据有一定的相似性,通过计算节点的各自的信息熵,表示节点发送一个数据包所提供的平均信息量.然后可以计算出节点之间的联合熵,通过比较联合熵数值与特定阈值ε大小,表示出节点数据的相关性.
H（x）表示节点i的信息熵,H（y）表示节点j的信息熵,其中p（xi）是i节点采集到的监测事件的概率,p（yj）是j节点采集到的监测事件的概率,n为可能采集到的事件总和.
节点i和节点j之间的联合熵表示如下：
一般来说,H（x,y）≤H（x）+H（y）,如果H（x,y）等于H（x）+H（y）,表示两个节点采集的信息不相关,H（x,y）/（H（x）+H（y））表示的是第i个节点和第j个节点采集数据的相关度.相关系数表示为K等于1-H（x,y）/（H（x）+H（y））.在满足一定的网络应用要求基础上,设参数ε等于0.8为节点相关系数的门限值,通过节点i感知信息流与它所存在的相关区域内节点感知信息均值的相关系数K,确定节点i的类型.当0<K≤ε,相似度很低；当ε<K≤1时,节点相似度较高.
节点相关性算法流程图如下：
三、实验结果
实验使用一跳场景仿真：100m*100m的区域内布置21个节点,Sink节点作为数据接收节点,位于网络中心,坐标为（50,50）.节点初始能量都为100J,其他20个节点随机分布于Sink节点四周.改进的AC协议的占空比设置为10%.睡眠周期为1.6s,时间0.16s,相关区域代表性节点选取周期T为4倍的睡眠周期6.4s.
数据选择从100s开始发送,在此之前两种协议已经消耗部分能量,因为改进的AC协议增加了节点相关性计算,能耗高出AC约1J左右.AC协议占空比不变,前期随着流量增大,能耗基本保持稳定增长.当网络流量变化剧烈、数据流量高,容易发生冗余状态时,改进后的AC协议在能耗上比原来的AC明显降低.
四、结语
本文根据AC协议及不足之处加以分析,提出了一种根据节点之间的相关性算法,把相似节点划分到一定区域,并从中选出代表节点负责本区域的数据传输.代表节点以剩余能量和距离Sink节点距离值为参数进行周期选举,有效减少冗余信息传递.实验结果表明：增加节点相关性计算的AC协议的网络平均能耗上有很好的改进.
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