簇頭選取是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)重要研究方向。簇頭的選取不當(dāng)以及頻繁選取,會(huì)加速消耗傳感器能量并縮短無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命期,破壞整個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全性。為了解決這一問(wèn)題,提出了一種基于K-Means的動(dòng)態(tài)信任機(jī)制聚類算法DTK-Means。先基于K-Means算法將節(jié)點(diǎn)快速分簇并選取初始簇頭,接著基于動(dòng)態(tài)信任度進(jìn)行雙簇頭的選取,選取的主簇頭管理節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信。性能分析與仿真結(jié)果表明,通過(guò)雙簇頭輪換,較好地保證了節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)包傳遞率,提高了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)長(zhǎng)。

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【部分圖文】：

圖1動(dòng)態(tài)信任度模型

簇頭節(jié)點(diǎn)的選擇在DTK-Means算法中尤為重要。因?yàn)槠溆喾荂H節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)傳輸至CH節(jié)點(diǎn),CH節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行聚合、分析,并傳輸至基站(BS)。本文提出了一個(gè)改進(jìn)的K-Means算法,在一個(gè)簇中有兩個(gè)CH節(jié)點(diǎn)來(lái)管理該集群。而CH的選取原則基于動(dòng)態(tài)信任度,如圖1所示,從節(jié)點(diǎn)剩....

圖2節(jié)點(diǎn)信息

表示在一個(gè)簇頭選取周期內(nèi),節(jié)點(diǎn)的鏈路狀態(tài)表中顯示的最大一跳可達(dá)鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量。節(jié)點(diǎn)參數(shù)如圖2所示。鏈路狀態(tài)表是一個(gè)記錄節(jié)點(diǎn)信息以及節(jié)點(diǎn)之間交互信息的數(shù)據(jù)表,存儲(chǔ)了節(jié)點(diǎn)的ID、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的出口、接口地址、COST值、鄰居ID、節(jié)點(diǎn)自身動(dòng)態(tài)信任度。每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有自己的ID,通過(guò)ID來(lái)....

圖3第一死亡節(jié)點(diǎn)

將網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)作為評(píng)價(jià)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期的指標(biāo)。它的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)度量是檢測(cè)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量。此度量標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)重要參數(shù)是FND,它檢測(cè)節(jié)點(diǎn)之間通信輪次過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)中第一個(gè)死亡的節(jié)點(diǎn)。如圖3所示,第一個(gè)節(jié)點(diǎn)在DTK-Means中死亡的平均通信輪次數(shù)是1010次。其他同類算法在較低輪次數(shù)....

圖4數(shù)據(jù)包傳遞比率

PDR,數(shù)據(jù)包傳輸數(shù)量也是衡量算法性能的重要指標(biāo)之一。數(shù)據(jù)包分組傳送比率被定義為在特定時(shí)間段內(nèi)無(wú)誤地傳送到目的地的數(shù)據(jù)包數(shù)量。DTK-Means算法引入了COST值實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡機(jī)制,減少了路徑?jīng)_突,同時(shí)由備份簇頭節(jié)點(diǎn)CHsecond備份數(shù)據(jù),極大提升了數(shù)據(jù)的接收性與穩(wěn)定性,即使....

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