基于上下文的能量均衡簇頭選舉算法

包榮鑫 黎子熠 劉嘉瑩 張思萌

【摘要】 各種各樣的簇頭選舉算法中，很多都要對路由信息進行處理，負責起選擇路由的功能，無形中加大了節點的消耗。同樣在各種分簇算法中，它們每次簇頭的選舉是分次進行的，每一輪都需要將所有的簇進行重新選舉，這樣就會存在一個這樣的情況，某個簇的簇頭能量耗費比其他的多很多，該簇可能需要進行重新簇頭選舉時而其他的還完成不需要，這樣新的一輪選舉沒有必要舉行而可能導致了該簇可能簇頭能量耗完而失效，從而讓該簇在新一輪簇頭選舉前從網絡拓撲中丟失。本文提出的能量均衡算法利用節點的上下文信息以及應用與程序的上下文信息很好的解決了這一點，利用這些上下文信息，能夠很好的對各種信息進行計算與推斷，從而然得到的信息具有很高的準確度。

【關鍵字】 能量均衡 簇頭選舉

一、算法中的初始工作

算法執行所需要的信息主要從上下文信息數據庫中得到的，因為歷史上下文信息以及當前上下文信息進入網關后，首先是進入上下文信息數據庫，建立索引項，完成關鍵字的虛擬上下文實體的建立。

然后根據這些關鍵字的虛擬上下文即上下文語義來獲取信息，在本簇頭獲取算法中需要用到的關鍵字就是那些能夠與能量計算相關的數據或者數據描述字，例如接收/發送數據大小、能量、ID信息等等，

二、節點接收與發送數據計數

統計節點的數據感知、接收與發送情況非常重要，這是整個算法能夠成功的最為關鍵的一個步驟，整個計算過程需要網關分辨數據的來源，如果有路由情況，還需要對路由路線中的一系列的節點進行遍歷訪問，給它們增加相應的接收與發送的數據量。計算一個節點的數據感知與發送以及接收量，所有的工作都需要網關進行，對于直接與網關聯絡的節點，直接就可以根據數據量做出正確的結果；對于非直接與網關聯系的節點計算上，需要對數據的來源以及路徑進行確定然后計算。

三、基于上下文的能量均衡選舉算法

四、結論

關于分簇的網絡中，對于簇頭節點的選取非常重要，直接關系到整個系統的生存時間的長短，因此對分簇算法對于分簇網絡來說十分重要。

本文中算法中對各種上下文信息的存儲以及每次簇頭選舉情況信息的存儲，能夠有效的為下一次節點重新充滿能量工作提供參考，從而更好的為新一輪的工作提供幫助，這一點可以作為下一階段的研究。

同時算法還可以利用認知網絡的自配置功能設置一些參數，根據網絡情況調整參數，讓節點做出更多減少能量消耗的行動。