基于ERouA的无线传感器网络的路由算法研究

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无线传感器网络应用十分广泛,极大地改变了人类的生活方式,该技术有非常好的发展前景。目前,无线传感器网络中关于择优路径的路由算法主要是基于动态传感器网络的,研究主要集中在路由局部更新、网络生命周期等方面,但是仍存在一些问题,1)网络能量整体分布不均匀;2)数据收集树的中间节点选取随机性较大;3)中间位置的节点调整不及时;4)网络容易受到恶意攻击。针对目前无线传感器网络路由算法存在的问题,本文提出一种基于剩余能量的局部更新路由算法(R-ERouA),该算法具有网络寿命长、安全性高的特点,主要解决了网络能量分布不均匀、中间节点调整不及时以及容易受到恶意攻击等问题,经过仿真实验,取得了良好的实验结果,该算法的创新主要体现在以下三方面:(1)在虚拟汇聚节点选取和数据收集树构造过程中,引入节点的剩余能量作为选取中间节点的参数。算法中通过引入节点的剩余能量作为衡量指标分配节点在数据收集树中的位置,从而使得网络整体能量更加均衡,中间节点选取更加合理。(2)为了使网络能量进一步均衡,本文提出新的路由局部更新触发条件与更新方法,从而增加了节点的灵活性,节点可根据自身条件及时调整位置。(3)为保证算法的安全性,本文提出基于信任度的节点安全保障策略,将路由更新与网络安全两个研究方向进行融合,路由过程中判断节点安全性,以此来保障网络的安全。最后通过与其他算法进行实验对比,从网络的生命周期与剩余能量两方面分析了算法对网络生命周期的有效性,从有效数据传递率与恶意节点被发现并删除的时间两方面分析了算法的安全性。最后分析了权值系数对安全性实验结果的影响,通过实验结果可以看出本文提出的算法可以有效延长网络寿命,快速识别并删除恶意节点,保障网络的安全。
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