基于分簇拓扑无线传感器网络休眠调度算法MATLAB源码

档详细介绍了基于分簇拓扑无线传感器网络(WSN)的休眠调度算法,并提供了MATLAB源码,通过分簇拓扑优化网络的能量管理。

1. 项目概述

  • 目标:通过分簇拓扑的结构设计,提高无线传感器网络的能效。
  • 方法:采用节点休眠调度,以减少冗余节点的能耗,延长网络寿命。

2. 休眠调度算法的关键流程

  1. 网络分簇:将节点分为多个簇,每个簇指定簇头节点,负责数据汇总。
  2. 节点休眠策略:非簇头节点按需进入休眠模式,降低功耗。
  3. 簇头切换:定期更换簇头节点,以平衡负载,防止单节点过度消耗。

3. MATLAB实现

代码结构

  • main.m:算法主文件,初始化网络拓扑和参数,启动休眠调度算法。
  • cluster.m:分簇算法,完成网络的分簇配置。
  • sleep_schedule.m:休眠调度算法核心模块,包含节点的休眠和激活逻辑。

运行指南

  1. 安装MATLAB并下载源码。
  2. 运行main.m,调整参数测试不同网络规模下的能耗表现。

4. 代码示例

以下为sleep_schedule.m的部分代码示例:

function schedule = sleep_schedule(cluster_nodes)
    % Initialize schedule
    % Loop over nodes and assign sleep/active state
end

5. 结果分析

实验结果表明,采用此休眠调度算法的网络在能耗方面明显优于传统方法。延长了网络的整体使用寿命,并减少了各节点的能源消耗。