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物联网被认为是继计算机、Internet之后推动世界科学技术发展的第三次推动力。物联网将所有人与物的互联,将真实物理世界和虚拟信息世界链接融合,以实现人类对物理世界的实时感知和控制。 物联网的信息采集部分,可以借鉴先前许多科研人员已经做过大量研究的无线传感器网络。无线传感器网络质量的好坏,决定着物联网感知部分数据的准确度和实时性,以及对物体控制的效率。 文章重点研究了无线传感器网络的层次式路由层协议。在无线传感器网络中,很多情况下传感器节点的有限体积造成了节点的储存能量有限,因此在路由算法设计时,节点的能耗是关键问题。设计一款能够合理使用节点的能量,提高整个网络的有效工作时间,是无线传感器网络路由设计的一个重要目标。 文章仔细研究了无线传感器网络层次式路由协议的经典算法,如LEACH、DCHS、ACE等,分析了它们各自的优缺点和应用场景,仔细考虑了它们各自在簇的形成、簇头的选举及簇头轮换等的实现机制。 基于上以分析,借鉴了LEACH和DCHS算法优点,文章提出了一种基于传感器节点的能量和连通度的分簇算法-LEACH-CE。虽然先前已有很多考虑了节点能量和连通度的算法,但文章提出了一种新的成簇机制和簇头竞争算法。 算法建立数学模型后,比较了几种仿真工具后,在OMNeT++3.3进行了大量实验仿真,验证了新算法较LEACH和DCHS的先进性。并论证了LEACH-CE算法在物联网中的应用可行性。