基于K-means的无线传感器网络分簇算法研究
尚立信1
焦新泉2
1.中北大学电子测试技术国家重点实验室 太原 0300512.中北大学电子测试技术国家重点实验室 太原 030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室 太原 030051
摘要：针对无线传感器网络中传统分层路由协议LEACH因簇头选举不合理与分簇不均匀造成的网络能耗不均衡的问题,文章基于K-means聚类算法(K-means clustering algorithm)提出WSN分簇改进算法LEACH-KTM.该算法主要从簇建立、簇头选举以及数据传输三个方面进行改进.算法采用无线电能量损耗模型建立最优簇头数目表达式,提出三角中线法KTM(K-means Triangle Midline)结合最优簇头数目合理选取初始聚类中心并完成分簇.每轮通过改进的簇头选举阈值函数在簇内进行簇头的选举.数据传输采用单跳与多跳相结合的方式,并且在簇内选举中继节点分担簇头任务.算法提出簇间偏差函数和重新分簇条件,网络运行的过程中满足分簇条件的轮数才需重新分簇.仿真结果表明LEACH-KTM算法与传统算法相比,能耗更加均衡,有效延长了网络的生存周期.
关键词：无线传感器网络(WSN)能耗均衡均匀分簇LEACHK-means
分类号：TN929(无线通信)
资助基金：国家自然科学基金(62105305)山西省基础研究计划项目(20210302123068)
论文发表日期：2025-08-20
在线出版日期：2025-12-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 2101-2107 )
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