簇頭選取是無線傳感器網(wǎng)絡中的一個重要研究方向。簇頭的選取不當以及頻繁選取,會加速消耗傳感器能量并縮短無線傳感器網(wǎng)絡的生命期,破壞整個無線傳感器網(wǎng)絡的安全性。為了解決這一問題,提出了一種基于K-Means的動態(tài)信任機制聚類算法DTK-Means。先基于K-Means算法將節(jié)點快速分簇并選取初始簇頭,接著基于動態(tài)信任度進行雙簇頭的選取,選取的主簇頭管理節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信。性能分析與仿真結果表明,通過雙簇頭輪換,較好地保證了節(jié)點間數(shù)據(jù)包傳遞率,提高了無線傳感器網(wǎng)絡的生存時長。

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【部分圖文】：

圖1動態(tài)信任度模型

簇頭節(jié)點的選擇在DTK-Means算法中尤為重要。因為其余非CH節(jié)點將數(shù)據(jù)傳輸至CH節(jié)點,CH節(jié)點對接收到的數(shù)據(jù)進行聚合、分析,并傳輸至基站(BS)。本文提出了一個改進的K-Means算法,在一個簇中有兩個CH節(jié)點來管理該集群。而CH的選取原則基于動態(tài)信任度,如圖1所示,從節(jié)點剩....

圖2節(jié)點信息

表示在一個簇頭選取周期內,節(jié)點的鏈路狀態(tài)表中顯示的最大一跳可達鄰居節(jié)點數(shù)量。節(jié)點參數(shù)如圖2所示。鏈路狀態(tài)表是一個記錄節(jié)點信息以及節(jié)點之間交互信息的數(shù)據(jù)表,存儲了節(jié)點的ID、節(jié)點數(shù)據(jù)轉發(fā)的出口、接口地址、COST值、鄰居ID、節(jié)點自身動態(tài)信任度。每一個節(jié)點都有自己的ID,通過ID來....

圖3第一死亡節(jié)點

將網(wǎng)絡運行時長作為評價無線傳感器網(wǎng)絡生命周期的指標。它的公認標準度量是檢測活動節(jié)點的數(shù)量。此度量標準的一個重要參數(shù)是FND,它檢測節(jié)點之間通信輪次過程中網(wǎng)絡中第一個死亡的節(jié)點。如圖3所示,第一個節(jié)點在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之一。數(shù)據(jù)包分組傳送比率被定義為在特定時間段內無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值實現(xiàn)了負載均衡機制,減少了路徑?jīng)_突,同時由備份簇頭節(jié)點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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