基于能量均衡的无线传感器网络算法的改进

　　3 算法仿真与性能分析

　　本文在MATLAB 环境中对改进的算法进行了仿真，通过对结果的分析，来*价该算法的性能。

图 2 改进算法的节点分簇状态

图3 改进前后两种算法的网络节点寿命比较

　　设置环境为：传感器节点总数为100，初始能量为0.5J，分布在100 m×l00 m 的正方形区域中,基站坐标位于（x,y）=（50，50）位置。处理数据的单位能耗，发送数据的单位能耗，数据融合时的能耗为5nJ/Bit/message。

　　图2 为改进后算法的节点分簇状态。图中每一个分块区域表示某一轮的一个簇，每个簇中都有一个小星号表示簇头，其他的小圆圈表示成员节点。可以看出图中簇头分布均匀，且每个簇头所管辖的成员节点数目及分布状态也是均匀稳定的。

　　在相同环境下，将节点总数改为200，基站坐标位于（x,y）=（50，175）位置，数据包长度为500。图3 为改进前后两种算法的网络节点寿命比较。横坐标表示网络工作的轮数，纵坐标表示存活节点的数目。从图中可以看出，改进后的算法节点死亡率与原算法相比，有一定的延迟。这说明本算法通过对簇头选择机制的优化及簇头数目的控制，减少了节点因能量消耗过大而过早死亡的现象，大大延长了网络的生命周期。

　　4 结语

　　本文针对LEACH 协议存在的几点问题，提出了自己的优化方案。新算法将当前剩余能量和当前网络平均能量作为参数引入到簇头选举机制中去，并融入了簇头最优个数解决方案。在仿真实验中，将改进前后的算法进行对比分析，结果证明本优化方案能使节点分布更加合理，较好地均衡网络中的能量消耗，在一定程度上延长了整个网络的生命周期。