姚萌萌　邵秀麗　任智娟　郭海波

摘 要：針對(duì)基于SEP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)存在簇頭節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡的現(xiàn)象和遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)傳輸能耗大的弊端。文中設(shè)計(jì)了一種基于節(jié)點(diǎn)剩余能量的多跳傳輸節(jié)能算法。該算法把剩余能量高的節(jié)點(diǎn)作為簇頭的候選節(jié)點(diǎn)，采用多跳樹(shù)簇拓?fù)渫ㄐ艡C(jī)制，建立簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)間的通信鏈路。使用Matlab對(duì)算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)分析，結(jié)果表明，該算法減小了用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪芰块_(kāi)銷(xiāo)，有效延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。

關(guān)鍵詞：SEP協(xié)議；節(jié)能算法；節(jié)點(diǎn)剩余能量；多跳樹(shù)簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；多跳傳輸

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2016）08-00-04

0 引 言

一個(gè)成熟傳感器網(wǎng)絡(luò)有許多傳感器節(jié)點(diǎn)，這些傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、壓縮、識(shí)別、融合等多種處理以滿(mǎn)足用戶(hù)的多樣化需求。但傳感器節(jié)點(diǎn)體積小、能量有限，大都采用電池供電，需要與匯聚節(jié)點(diǎn)通信來(lái)上傳采集的數(shù)據(jù)，且通信耗能比較大。因此，如何降低傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信耗能以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期是本文的重點(diǎn)。

SEP協(xié)議是一種二重異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議[1，2]，它是在LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上提出的適應(yīng)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議[3，4]。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)有兩種，一種是普通節(jié)點(diǎn)，另一種是高能量節(jié)點(diǎn)。但由于SEP協(xié)議在每輪成簇過(guò)程中，隨機(jī)選擇的簇頭會(huì)使能量低的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭，使節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡，因此選擇簇頭時(shí)，應(yīng)選擇能量高的節(jié)點(diǎn)作為簇頭。簇頭選擇好后，SEP協(xié)議建立了簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)間的直接通信鏈路，致使遠(yuǎn)距離的簇頭節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)的通信能量消耗非常大。如何均衡距離匯聚節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)近簇頭節(jié)點(diǎn)的能量消耗，也決定了傳感器網(wǎng)絡(luò)生命周期的長(zhǎng)短。

因此，本文基于SEP協(xié)議設(shè)計(jì)了一種基于節(jié)點(diǎn)剩余能量的多跳傳輸節(jié)能算法。該算法在每輪選擇簇頭時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)的剩余能量，選擇能量高的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭，以及采用多跳樹(shù)簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)路由通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)的通信，減少了距離匯聚節(jié)點(diǎn)較遠(yuǎn)的簇頭節(jié)點(diǎn)的能量開(kāi)銷(xiāo)，從而均衡了傳感器網(wǎng)絡(luò)中簇頭節(jié)點(diǎn)的能耗，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。

實(shí)驗(yàn)表明，基于改進(jìn)后的SEP協(xié)議設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的算法比普通SEP協(xié)議算法有更長(zhǎng)的生存周期。

1 基于SEP協(xié)議動(dòng)態(tài)隨機(jī)選擇簇頭和簇頭直接通信的解決方案

在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由傳感器節(jié)點(diǎn)感知區(qū)域數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)（Sink），匯聚節(jié)點(diǎn)把接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從中得到有價(jià)值的信息。而傳感器節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)如何通信，本文采用分簇路由通信協(xié)議。這種分簇協(xié)議在節(jié)約能量上更有優(yōu)勢(shì)[5]。分簇的思想是：網(wǎng)絡(luò)被劃分為若干個(gè)簇（Cluster），每個(gè)簇按照一定的選舉機(jī)制選舉一個(gè)節(jié)點(diǎn)作為簇頭（Cluster Head）。每個(gè)簇內(nèi)除了簇頭，其他節(jié)點(diǎn)均為成員節(jié)點(diǎn)（Cluster Member）。成員節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)感知區(qū)域數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较嘟拇仡^，簇頭將數(shù)據(jù)以自組織的方式傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)（Sink）。分簇協(xié)議以輪為單位，每輪分為簇頭的建立和穩(wěn)定通信階段。

SEP協(xié)議是一種異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定分簇選舉協(xié)議。它在節(jié)點(diǎn)能量分布不均的情況下，解決了簇頭節(jié)點(diǎn)耗能高的問(wèn)題，但存在以下不足：

（1）在每輪動(dòng)態(tài)成簇的過(guò)程中，會(huì)隨機(jī)產(chǎn)生簇頭，若能量低的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭，會(huì)使某些節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡，加速第一個(gè)死亡節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間，進(jìn)而縮短網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定期；

（2）簇頭向匯聚節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，采用直接通信方式（如圖1所示的虛線線路），耗能單一，但隨著距離的增大，簇頭節(jié)點(diǎn)能耗急劇增加，導(dǎo)致傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能耗不均，影響傳感器網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，進(jìn)而縮短傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期。

針對(duì)上述不足，本文提出了如下解決方案：

（1）針對(duì)簇頭節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡的現(xiàn)象，在建立簇頭時(shí)，把節(jié)點(diǎn)剩余能量列為選擇簇頭的標(biāo)準(zhǔn)，剩余能量高的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先被選為簇頭，以避免能量低的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭，使其能量過(guò)早耗盡。

（2）針對(duì)直接通信的弊端，提出多跳的樹(shù)簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信機(jī)制（如圖1所示的實(shí)線線路），使傳感器網(wǎng)絡(luò)中的簇頭和匯聚節(jié)點(diǎn)通信時(shí)，盡可能采用多跳方式以節(jié)省能量，均衡簇頭節(jié)點(diǎn)的能量消耗。

2 基于SEP協(xié)議的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)剩余能量多跳傳輸節(jié)能算法及其實(shí)現(xiàn)過(guò)程

本文算法在實(shí)現(xiàn)前，需要一個(gè)合適的能量模型對(duì)算法在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量消耗進(jìn)行模擬，以驗(yàn)證算法在延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期中的作用。

2.1 算法的能量模型

在對(duì)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)時(shí)，采用第一順序能量模型來(lái)模擬傳感器網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量消耗[6，7]。該模型把節(jié)點(diǎn)能量的消耗分為數(shù)據(jù)發(fā)送耗能、數(shù)據(jù)融合耗能、數(shù)據(jù)接收耗能三個(gè)部分，以對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸中的能耗進(jìn)行模擬。

本文采用的耗能模型假設(shè)：節(jié)點(diǎn)A向距離為d的另一節(jié)點(diǎn)B傳輸L比特的信息，則A節(jié)點(diǎn)發(fā)送耗能的計(jì)算公式為：

每個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)融合1 b數(shù)據(jù)所消耗的能量為EDA。

2.2 基于SEP協(xié)議的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)剩余能量多跳傳輸節(jié)能算法

由于基于SEP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的傳感器網(wǎng)絡(luò)存在節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡的現(xiàn)象和遠(yuǎn)距離通信能耗大的弊端，本文設(shè)計(jì)的基于節(jié)點(diǎn)剩余能量多跳傳輸?shù)墓?jié)能算法基于SEP協(xié)議做了以下兩處改進(jìn)：

（1）把節(jié)點(diǎn)剩余能量列為簇頭選擇的標(biāo)準(zhǔn)；

（2）簇頭和匯聚節(jié)點(diǎn)通信時(shí)采用多跳樹(shù)簇拓?fù)渫ㄐ艡C(jī)制。

2.2.1 剩余能量列為選舉簇頭標(biāo)準(zhǔn)

選擇簇頭時(shí)要考慮節(jié)點(diǎn)的剩余能量[8]，這就需對(duì)SEP協(xié)議中隨機(jī)選擇簇頭的方法做改進(jìn)，以增加能量高的節(jié)點(diǎn)被選為簇頭的概率，避免能量低的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭而出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡的現(xiàn)象[9]。

SEP協(xié)議的自適應(yīng)成簇技術(shù)是在簇頭建立階段，傳感器節(jié)點(diǎn)生成0～1之間的隨機(jī)數(shù)rand。如果隨機(jī)數(shù)小于閾值T（n），則該節(jié)點(diǎn)被選為簇頭。在該技術(shù)中隨機(jī)數(shù)rand的生成以及閾值T（n）的計(jì)算均與節(jié)點(diǎn)剩余能量無(wú)關(guān)，這樣不利于高能量節(jié)點(diǎn)被選為簇頭。可通過(guò)減小隨機(jī)數(shù)rand的值來(lái)增大剩余能量高的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭的概率。

因此，本文考慮將節(jié)點(diǎn)剩余能量按照某種函數(shù)組織起來(lái)，以此對(duì)rand加權(quán)。該函數(shù)要使節(jié)點(diǎn)剩余能量更大，rand的權(quán)值更小，進(jìn)而經(jīng)過(guò)權(quán)值處理的rand值越小，最終增大剩余能量高的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭的概率。

由于（1）式為指數(shù)函數(shù)，在該函數(shù)中節(jié)點(diǎn)剩余能量越大，指數(shù)越小，進(jìn)而對(duì)應(yīng)的指數(shù)函數(shù)的值越小。用該權(quán)值對(duì)rand做處理，會(huì)減小rand的值。因此，用該權(quán)值對(duì)隨機(jī)數(shù)rand做處理，會(huì)增大剩余能量高的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭的概率。

2.2.2 采用多跳樹(shù)簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)路由通信機(jī)制建立網(wǎng)絡(luò)

對(duì)于簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)的通信方式本文算法采用多跳樹(shù)簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)路由通信機(jī)制[10]，以該方式建立的通信網(wǎng)絡(luò)降低了基于SEP協(xié)議中簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)直接通信對(duì)于遠(yuǎn)距離簇頭節(jié)點(diǎn)的能量消耗，均衡了傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能耗。

簇頭和匯聚節(jié)點(diǎn)的通信方式采用直接通信方式和多跳通信方式所形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)通信圖如圖2所示。該圖在一個(gè)100×100區(qū)域內(nèi)的傳感器網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)被劃分為若干個(gè)簇，簇頭和匯聚節(jié)點(diǎn)通信。

多跳樹(shù)簇拓?fù)渫ㄐ艡C(jī)制是由一系列簇頭節(jié)點(diǎn)通過(guò)單跳或多跳的形式形成的一種樹(shù)狀拓?fù)渫ㄐ欧绞?。簇頭會(huì)選擇距離匯聚節(jié)點(diǎn)較近的簇頭作為上級(jí)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多跳通信。但不是網(wǎng)絡(luò)中所有的簇頭都會(huì)進(jìn)行多跳通信，需要把單個(gè)簇頭與上級(jí)節(jié)點(diǎn)的通信耗能同匯聚節(jié)點(diǎn)的直接通信耗能進(jìn)行比較，若傳輸?shù)缴霞?jí)節(jié)點(diǎn)的耗能低則進(jìn)行多跳通信，反之進(jìn)行直接通信。所謂的上級(jí)節(jié)點(diǎn)是距離該簇頭最近且已加入通信鏈路的簇節(jié)點(diǎn)。在確定好單個(gè)簇頭的通信方式后，網(wǎng)絡(luò)中就形成了一條由簇頭到匯聚節(jié)點(diǎn)的多跳樹(shù)狀拓?fù)渫ㄐ沛溌贰?/p>

2.2.2.1 判斷簇頭節(jié)點(diǎn)是否需要進(jìn)行多跳通信

假設(shè)簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)的距離為d1，與上級(jí)節(jié)點(diǎn)的距離為d2，且都大于d0。那么根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗模型，簇頭與匯聚節(jié)點(diǎn)（Sink）直接通信對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)消耗的能量為（不需計(jì)較匯聚節(jié)點(diǎn)接收耗能，只需計(jì)算發(fā)送耗能+融合耗能）：

2.2.2.2 采用多跳樹(shù)簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的具體算法

采用多跳樹(shù)簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的具體算法步驟如下所示：

（1）將匯聚節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為已加入通信鏈路，并標(biāo)記為父節(jié)點(diǎn)；

（2）選擇距離匯聚節(jié)點(diǎn)最近的簇頭節(jié)點(diǎn)，加入通信鏈路，同時(shí)標(biāo)記為父節(jié)點(diǎn)；

（3）對(duì)于每個(gè)非父簇頭節(jié)點(diǎn)執(zhí)行如下操作：

①找出距離該簇頭最近的已加入通信鏈路的節(jié)點(diǎn)；

②比較該簇頭節(jié)點(diǎn)直接與匯聚節(jié)點(diǎn)通信所需要消耗的能量和與上級(jí)節(jié)點(diǎn)通信全網(wǎng)所消耗的能量，即Ec與Eb+Ep做比較，如果Ec>Eb+Ep，則采用多跳通信，在通信時(shí)按該節(jié)點(diǎn)耗能為Eb、父節(jié)點(diǎn)耗能為Ep計(jì)算；

③標(biāo)記該節(jié)點(diǎn)為已加入通信鏈路，同時(shí)標(biāo)記為父節(jié)點(diǎn)；

④重復(fù)直到所有簇頭節(jié)點(diǎn)都加入通信鏈路。

2.3 算法的流程描述

本文基于剩余能量多跳傳輸節(jié)能算法的程序運(yùn)行流程圖如圖3所示。

該算法分多次進(jìn)行迭代，迭代與算法的時(shí)間輪對(duì)應(yīng)，每次迭代分兩部分模擬本文算法在傳感器網(wǎng)絡(luò)中的耗能過(guò)程。

2.3.1 簇頭的產(chǎn)生與各個(gè)節(jié)點(diǎn)的耗能

簇頭的產(chǎn)生與各個(gè)節(jié)點(diǎn)的耗能如圖3中的Part1所示。首先設(shè)置初始化參數(shù)，根據(jù)參數(shù)和相應(yīng)公式計(jì)算出閾值T（n），并為每個(gè)節(jié)點(diǎn)生成隨機(jī)數(shù)rand，然后按照上述規(guī)則用剩余能量對(duì)rand加權(quán)（剩余能量高的權(quán)值?。?。若加權(quán)后的rand小于T（n），則該節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭。其次，成員節(jié)點(diǎn)選擇距離最近的簇頭加入。最后按能耗模型模擬網(wǎng)絡(luò)中成員節(jié)點(diǎn)向簇頭節(jié)點(diǎn)傳輸數(shù)據(jù)的耗能，其中成員節(jié)點(diǎn)耗能只考慮發(fā)送數(shù)據(jù)耗能，簇頭節(jié)點(diǎn)考慮融合耗能和接收耗能。

2.3.2 簇頭向匯聚節(jié)點(diǎn)通信部分

簇頭向匯聚節(jié)點(diǎn)通信的部分如圖3中的Part2所示。首先找到距離匯聚節(jié)點(diǎn)最近的簇頭節(jié)點(diǎn)，加入通信鏈路，然后逐一對(duì)每個(gè)未加入通信鏈路的簇頭進(jìn)行處理，找到該簇頭的上級(jí)節(jié)點(diǎn)（上級(jí)節(jié)點(diǎn)是距離該點(diǎn)最近的且已加入通信鏈路的簇節(jié)點(diǎn)），然后根據(jù)能耗模型計(jì)算該簇頭和上級(jí)節(jié)點(diǎn)的通信耗能（Eb+Ep）和直接與匯聚節(jié)點(diǎn)的通信耗能（Ec）。若Eb+Ep>Ec，選擇與上級(jí)節(jié)點(diǎn)通信；若Eb+Ep

3 算法實(shí)驗(yàn)

本次實(shí)驗(yàn)基于Windows系統(tǒng)、Matlab語(yǔ)言進(jìn)行算法仿真分析。模擬從簇節(jié)點(diǎn)的生成，到簇頭通過(guò)多跳形式和匯聚節(jié)點(diǎn)通信的過(guò)程，根據(jù)第一順序能耗模型，對(duì)各節(jié)點(diǎn)按輪進(jìn)行能量消減，對(duì)采用SEP協(xié)議算法和本文算法的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。在執(zhí)行過(guò)程中，每輪簇的劃分、簇頭的產(chǎn)生均動(dòng)態(tài)可視化?？汕逦目吹酱?、簇頭的交替動(dòng)態(tài)變化。

3.1 算法的執(zhí)行過(guò)程分析

該實(shí)驗(yàn)設(shè)置的仿真參數(shù)為：在100 m×100 m的正方形區(qū)域內(nèi)，隨機(jī)部署100個(gè)節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)位于（50， 50）處，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間，節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)的位置固定；能量消耗參數(shù)：Eelec=50×0.000 000 001 J，εfs=10×0.000 000 000 001 J/b/m2，εmp=0.001 5×0.000 000 000 001 J/b/m4；EDA=6×0.000 000 001 J/b/signal；數(shù)據(jù)包的平均長(zhǎng)度為4 000 b；在該異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中高能量節(jié)點(diǎn)高于普通節(jié)點(diǎn)的能量倍數(shù)a=0.5。

對(duì)于能量異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)的能量初始化分布為兩種類(lèi)型，普通節(jié)點(diǎn)Eo=0.5 J，高能量節(jié)點(diǎn)Eo×（1+a）；節(jié)點(diǎn)信息以結(jié)構(gòu)化方式存儲(chǔ)，如表1所列。

根據(jù)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)之間的距離。運(yùn)用該結(jié)構(gòu)化方式對(duì)節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行存儲(chǔ)，以此作為模擬本文算法的基礎(chǔ)。然后采用第一順序能耗模型對(duì)網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的成員節(jié)點(diǎn)向簇頭節(jié)點(diǎn)通信、簇頭節(jié)點(diǎn)向匯聚節(jié)點(diǎn)通信的能量消耗進(jìn)行模擬。

算法第一輪執(zhí)行過(guò)后，部分節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的中間結(jié)果如圖4所示。

第二輪結(jié)束后，節(jié)點(diǎn)19到24均未被選為簇頭，和第一輪結(jié)果對(duì)比可知未被選為簇頭的節(jié)點(diǎn)能量E消耗緩慢。且節(jié)點(diǎn)在選擇簇頭時(shí)各節(jié)點(diǎn)因?yàn)樽鴺?biāo)不一，所要加入的簇（min_dis_cluster）也不一樣。

中間結(jié)果表明本文算法很好地實(shí)現(xiàn)了分簇路由通信協(xié)議的思想，并且用第一順序能耗模型能很好地模擬網(wǎng)絡(luò)中的能量消耗。

3.2 算法的運(yùn)行結(jié)果分析

某一輪的簇劃分與簇頭的選擇過(guò)程如圖6所示。

將本文算法與基于SEP協(xié)議路由算法進(jìn)行對(duì)比，可明顯看出本文算法的有效性。將剩余能量加入選擇簇頭的標(biāo)準(zhǔn)，讓剩余能量高的節(jié)點(diǎn)被選為簇頭的幾率增大，避免了因?yàn)槟芰坎蛔阍斐晒?jié)點(diǎn)過(guò)早死亡的現(xiàn)象；通過(guò)加入多跳樹(shù)簇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通信機(jī)制，使得簇頭到匯聚節(jié)點(diǎn)間的通信更具有靈活性，減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸中的能量開(kāi)銷(xiāo)，對(duì)比結(jié)果表明本文算法達(dá)到了延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存周期的目的。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)穩(wěn)定異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議SEP進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡的現(xiàn)象，以及遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸能耗大的不足，設(shè)計(jì)了一種基于節(jié)點(diǎn)剩余能量的多跳節(jié)能算法。該算法在選取簇頭時(shí)，增大了剩余能量高的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選為簇頭的概率，并采用多跳樹(shù)簇拓?fù)渫ㄐ沤Y(jié)構(gòu)的方式，在簇頭和匯聚節(jié)點(diǎn)建立了一條多跳樹(shù)狀數(shù)據(jù)傳輸鏈路，有效降低了用于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)哪芰肯?，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。

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