在基于KDE的部署的无线传感器网络中进行智能集群和自适应能源管理
Mainak Kundu1, Ria Kanjilal2, Ismail Uysal1
1Department of Electrical Engineering, University of South Florida, Tampa, FL 33620, USA.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 26, 2025
概括
本研究引入了无线传感器网络 (WSN) 的新型集群框架,以提高能源效率和网络寿命. 与现有方法相比,拟议的方法将网络寿命提高35%以上.
科学领域:
- 计算机科学 计算机科学
- 电气工程 电气工程
- 网络工程 网络工程
背景情况:
- 无线传感器网络 (WSNs) 在能源效率,网络寿命和通信可靠性方面面临着挑战.
- 现有的集群方法通常使用固定部署,并且缺乏适应现实世界的约束能力.
研究的目的:
- 为WSN提出一种新的,适应性的集群框架,以克服能源效率和网络寿命方面的局限性.
- 在现实条件下提高WSN性能,包括地形变化和不完美的传感.
主要方法:
- 基于内核密度估计 (KDE) 的自适应节点部署.
- 轮优化的K意味着集群.
- 贝叶斯集群头 (CH) 选择与能源不确定性建模.
- 节能覆盖控制和载体感应多重访问与避免碰撞 (CSMA/CA).
主要成果:
- 与LEACH和K-LEACH相比,实现了超过35%的网络寿命延长.
- 在能源限制下证明了更高的覆盖率保留.
- 经过验证的可扩展性,稳定性以及对现实世界WSN部署的实际相关性.
结论:
- 拟议的集群框架显著改善了WSN的性能,特别是网络寿命和覆盖范围.
- 适应性节点部署和动态CH选择对于在具有挑战性的环境中强大的WSN至关重要.
- 该方法为现实世界WSN应用提供了可扩展和实用的解决方案.
