無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崟r監(jiān)控和收集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域中不同監(jiān)控對象的信息，并將信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)相關(guān)點。它具有快速發(fā)展和較高的抗破壞性，并且具有廣闊的應(yīng)用前景。該網(wǎng)絡(luò)可應(yīng)用于布線和電源供給困難的區(qū)域、人員不能到達的區(qū)域(如受到污染、環(huán)境不能被破壞或敵對區(qū)域)和一些臨時場合(如發(fā)生自然災(zāi)害時,固定通信網(wǎng)絡(luò)被破壞)。它是一種特殊的Ad-hoc網(wǎng)絡(luò),具有快速展開,抗毀性強等特點。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧從底層到高層依次為物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能量資源、計算能力、通信帶寬、存儲容量都非常有限,而且無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常由大量密集的傳感節(jié)點構(gòu)成,這就決定了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧各層的設(shè)計都必須以能源有效性為首要的設(shè)計要素。其中,在網(wǎng)絡(luò)層,提高網(wǎng)絡(luò)通信連接性、降低能量損耗、延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計有效路由算法的核心目標(biāo)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法作為一項關(guān)鍵技術(shù)已成為目前研究熱點。本文的主要內(nèi)容安排如下:第1節(jié)主要描述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的性能評價指標(biāo);無線傳感器網(wǎng)絡(luò)典型路由算法及其分析在第2節(jié)中進行詳盡地說明;第3節(jié)中提出了一種適合于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的路由算法設(shè)計,并指明研究進展及未來研究方向;全文總結(jié)在第4節(jié)中給出。1傳感系統(tǒng)性能無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中路由算法的設(shè)計目標(biāo)是,能夠建立能源有效性路徑,提高路由的容錯能力,形成可靠數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制,延長最大網(wǎng)絡(luò)生命周期。評價一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的性能,一般包含網(wǎng)絡(luò)生命周期、傳輸延遲、路徑容錯性、可擴展性等指標(biāo)。(1)網(wǎng)絡(luò)生命周期,是指網(wǎng)絡(luò)從開始正常運行到第一個節(jié)點由于能量耗盡而消亡所經(jīng)歷的時間。(2)傳輸延遲,是指從網(wǎng)關(guān)節(jié)點(Sink)發(fā)出數(shù)據(jù)請求到接收返回數(shù)據(jù)的時間延遲。(3)路徑容錯性,是指傳感節(jié)點容易因為能源耗盡或環(huán)境干擾而失效,部分傳感節(jié)點的失效不應(yīng)影響整個網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)。(4)可擴展性,是指針對特定的應(yīng)用場合,網(wǎng)絡(luò)中可能需要成百上千個傳感節(jié)點,路由設(shè)計應(yīng)能滿足大量節(jié)點協(xié)作,適合于不同規(guī)模的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有無全局標(biāo)識、節(jié)點較少移動、多對一通信、數(shù)據(jù)冗余大和資源受限強等特點,包括無線AdHoc網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議在內(nèi)的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議已經(jīng)無法直接應(yīng)用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。目前,已經(jīng)提出了許多新的適合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法,見文獻。按照現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法實現(xiàn)方法的特點,可以將它們分為洪泛式路由、以數(shù)據(jù)為中心的路由、層次式路由、基于位置信息的路由等四種類型。2.1flooding算法洪泛式路由是一種傳統(tǒng)的路由算法。它不要求維護網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),也無需進行路由計算。接收到消息的節(jié)點以廣播形式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組,直到目標(biāo)節(jié)點接收到數(shù)據(jù)分組為止,或者達到為該數(shù)據(jù)分組所設(shè)定的最大跳數(shù),或者所有節(jié)點都擁有此數(shù)據(jù)副本為止。其中,典型的路由算法有泛洪算法(Flooding)、閑聊算法(Gossiping)。Flooding算法是一種較直接的實現(xiàn)方法,它不需要維護網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和路由計算,接收到消息的節(jié)點以廣播形式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包給所有的鄰節(jié)點,這個過程重復(fù)執(zhí)行,直到數(shù)據(jù)包到達目的地或者預(yù)先設(shè)定的最大跳數(shù)已經(jīng)達到。但消息的“內(nèi)爆”(Implosion)、“重疊”(Overlap),以及“盲目使用資源”(ResourceBlindness)是其固有的缺陷。Gossiping算法,是Flooding的改進版本,克服了Flooding的“內(nèi)爆”和“重疊”的缺陷。為節(jié)約能量,Gossiping使用隨機性原則,節(jié)點隨機選取一個相鄰節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)它接收到的數(shù)據(jù)分組,而不是采用廣播形式。盡管這種方法避免了消息的“內(nèi)爆”現(xiàn)象,但是仍然無法解決部分重疊現(xiàn)象和盲目使用資源問題,同時經(jīng)常產(chǎn)生數(shù)據(jù)重發(fā)現(xiàn)象,可能增加端到端的數(shù)據(jù)平均傳輸延時。2.2網(wǎng)絡(luò)路由自組織路由層次式路由的基本思想是將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分簇,節(jié)點將數(shù)據(jù)發(fā)往“簇首”節(jié)點,通過簇首節(jié)點進行必要的數(shù)據(jù)融合,再將數(shù)據(jù)發(fā)送出去,從而減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。其中,典型的路由算法主要有:低能自適應(yīng)聚類路由算法(LEACH,LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy)、門限敏感的高效能耗傳感器網(wǎng)絡(luò)算法(TEEN,ThresholdSensitiveEnergyEfficientSensorNetworkProtocol)。LEACH算法是一種有效的自組織路由算法,它通過動態(tài)的方式來選擇簇,并隨機選擇“簇首”,從而能夠使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點平均分擔(dān)通信業(yè)務(wù),同時,數(shù)據(jù)融合技術(shù)的采用,可以減少大量冗余信息的傳輸。TEEN算法被設(shè)計為適用于響應(yīng)型應(yīng)用環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò)路由算法,監(jiān)測數(shù)據(jù)通過與軟、硬門限值進行比較,來決定是否發(fā)送數(shù)據(jù)。該算法通過合理的設(shè)置硬門限和軟門限,僅僅傳輸用戶感興趣的信息,從而可以有效地降低系統(tǒng)的通信流量以降低系統(tǒng)的功耗。2.3基于局部轉(zhuǎn)發(fā)的視頻監(jiān)控算法基于位置信息的路由主要利用節(jié)點的位置信息來建立有效的傳輸路徑,因而需要定位技術(shù)的支持。這種類型的路由算法都假設(shè)各節(jié)點的位置信息已知,每個節(jié)點僅僅需要了解其鄰節(jié)點的位置信息,而不需要了解整個網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔ⅰ９?jié)點通過判斷鄰節(jié)點與網(wǎng)關(guān)節(jié)點的相對位置,從而決定其下一跳節(jié)點。其中,典型的路由算法主要有:無狀態(tài)的貪婪周邊路由(GPSR,GreedyPerimeterStatelessRoutingforWirelessNetworks)、傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于位置的能效路由(GPER,GeographicPowerEfficientRoutingInSensorNetworks)。GPSR算法的主要思想是節(jié)點從其鄰節(jié)點集中,選擇距網(wǎng)關(guān)節(jié)點最近的節(jié)點作為下一跳節(jié)點;對于網(wǎng)絡(luò)“空洞”問題,采用周邊轉(zhuǎn)發(fā)模式進行迂回選路。不斷進行此過程,從而最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點。GPER算法的主要思想是將向網(wǎng)關(guān)節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的傳輸過程,看成是由許多向子目標(biāo)節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)的傳輸過程組成,通過子目標(biāo)節(jié)點的逐步建立,最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點。該算法從能效方面作了簡單考慮,根據(jù)距離遠近,合理的選擇下一跳節(jié)點來傳送數(shù)據(jù)。2.4傳感器路由算法以數(shù)據(jù)為中心的路由,提出對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)用特定的描述方式來命名,采用查詢驅(qū)動數(shù)據(jù)傳輸模式將所有的數(shù)據(jù)通信都限制在局部范圍內(nèi)。這種方式的通信不再依賴于特定的節(jié)點,而是依賴于網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù),從而減少了網(wǎng)絡(luò)中傳送的大量冗余數(shù)據(jù),降低了不必要的開銷,從而延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。其中,典型的路由算法主要有:通過協(xié)商的傳感器路由算法(SPIN,SensorProtocolsForInformationViaNegotiation)、定向擴散路由算法(DirectedDiffusion)。SPIN算法通過協(xié)商機制來解決泛洪算法中的“內(nèi)爆”和“重疊”問題。傳感器節(jié)點僅廣播采集數(shù)據(jù)的描述信息,當(dāng)有相應(yīng)的請求時,才有目的地發(fā)送數(shù)據(jù)信息。然而,由于SPIN算法每次發(fā)送數(shù)據(jù)包前都需要發(fā)送檢測數(shù)據(jù)包,因而數(shù)據(jù)傳輸延遲較大。在需要發(fā)送較多數(shù)據(jù)時,延遲顯著加大,同時帶來一些不必要的能量消耗。DirectedDiffusion算法是以數(shù)據(jù)為中心的路由算法發(fā)展過程中的一個里程碑,是以數(shù)據(jù)為中心的路由算法中的典范。該算法的主要思想是對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)用一組屬性對命名,數(shù)據(jù)的傳輸路徑由節(jié)點同其相鄰節(jié)點交互決定,同時引入梯度變量的概念來處理對傳感器網(wǎng)絡(luò)的查詢。它采用鄰節(jié)點間通信的方式來避免維護全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?通過查詢驅(qū)動數(shù)據(jù)傳送模式和局部數(shù)據(jù)融合而減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流,因此是一種高能源有效性的算法。2.5跳節(jié)點集及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合上文對典型路由算法的主要設(shè)計思想進行了描述,可以看出,不同的路由算法設(shè)計有其各自的特點及適用性。洪泛式路由的最大特點是實現(xiàn)簡單,在節(jié)點數(shù)較少的情況下,是一個不錯的選擇?！皟?nèi)爆”和“重疊”問題是其固有的缺陷,但是如果只是通過發(fā)送查詢廣播數(shù)據(jù)包進行尋路過程,并不進行采集數(shù)據(jù)的傳輸,那么“內(nèi)爆”和“重疊”問題就不復(fù)存在。這時,原先所謂的“內(nèi)爆”問題恰恰為我們提供了多個下一跳節(jié)點供選路策略進行優(yōu)化選擇,冗余的下一跳節(jié)點作為路徑備份,增強了路由的容錯能力。與采集數(shù)據(jù)的傳輸能量相比,由于查詢數(shù)據(jù)包一般都很小,因此消耗能量很少。只要保證下一跳節(jié)點集中的節(jié)點數(shù)不要過多,那么在每個節(jié)點有限的存儲空間內(nèi)保存其對應(yīng)的下一跳節(jié)點集完全可以接受。在選路的過程中,若能針對節(jié)點的能量進行適當(dāng)考慮,那么“盲目使用資源”問題可以得到解決。層次式路由可以降低節(jié)點協(xié)作復(fù)雜性、減少數(shù)據(jù)傳輸冗余度。這種路由設(shè)計邏輯上將網(wǎng)絡(luò)分成不同的簇,可以將網(wǎng)絡(luò)視為由簇組成,因此,網(wǎng)絡(luò)由對大量節(jié)點的管理轉(zhuǎn)化為對較少量簇的管理,整個網(wǎng)絡(luò)大量節(jié)點間的協(xié)作轉(zhuǎn)化為簇內(nèi)少量節(jié)點的協(xié)作。同時,在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用環(huán)境下,人們通常關(guān)心的并非特定節(jié)點的采集信息,而是某區(qū)域的綜合信息;在相同區(qū)域內(nèi),各節(jié)點的采集信息中存在大量冗余。采用簇結(jié)構(gòu)符合無線傳感器的應(yīng)用需要,也更加便于使用數(shù)據(jù)融合技術(shù)?；谖恢眯畔⒌穆酚蓪崿F(xiàn)了點到點的尋路過程。根據(jù)位置信息來選擇下一跳節(jié)點能夠避免尋路的盲目性。在遇到“空洞”問題時,盡管采用周邊轉(zhuǎn)發(fā)機制選擇的路徑能效不高,但是這種機制的存在可以為點到點數(shù)據(jù)傳輸提供良好的路徑容錯性。然而,這種路由設(shè)計缺乏數(shù)據(jù)冗余方面的考慮,不能有效的進行數(shù)據(jù)融合。以數(shù)據(jù)為中心的路由可以使網(wǎng)絡(luò)僅傳輸用戶關(guān)心的數(shù)據(jù)信息,避免其它無用信息的傳輸造成網(wǎng)絡(luò)能量的多余損耗,能夠有效的延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。查詢驅(qū)動模式、軟硬門限設(shè)定等方法均可以保證網(wǎng)絡(luò)僅傳輸符合一定要求的采集數(shù)據(jù)。這種路由設(shè)計針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用領(lǐng)域進行考慮,主要用于不需要持續(xù)監(jiān)測各個區(qū)域方面的工程應(yīng)用,應(yīng)用領(lǐng)域受到一定限制。同時,不難看出,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中路由算法的設(shè)計需要相關(guān)技術(shù)的支持。比如,LEACH、TEEN、DirectedDiffusion這些路由算法均采用數(shù)據(jù)融合技術(shù),有效的減少了通信業(yè)務(wù)量,延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。GPER、GPER要求每個節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)初始化時,都能了解到其鄰節(jié)點的位置信息,這就需要網(wǎng)絡(luò)初始化時采用定位技術(shù)。而且,文中所述的各種路由算法都是基于特定應(yīng)用環(huán)境設(shè)計的。在不同的應(yīng)用環(huán)境下,不同的算法會表現(xiàn)出不同的性能,因此,不能絕對地說哪種算法最優(yōu)。當(dāng)我們需要持續(xù)采集網(wǎng)絡(luò)中所有區(qū)域的信息時,可以采用Flooding、Gossiping、LEACH路由算法;當(dāng)只需要采集特定區(qū)域的特定數(shù)據(jù)信息時,可以采用SPIN、TEEN、DirectedDiffusion、GPSR、GPER算法。3種新型路由算法無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常在覆蓋面積較廣的區(qū)域進行應(yīng)用,上文中較典型的路由算法還無法較好的滿足這樣的應(yīng)用,設(shè)計一種能夠適合于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)條件下的路由算法有其非常必要的現(xiàn)實意義?；谏衔膶Ω黝惵酚伤惴ǖ拿枋龊头治?不難看出,這四種類型的路由算法各有其自身的設(shè)計優(yōu)勢。針對大規(guī)模的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,一種路由算法如果能綜合各類算法設(shè)計的優(yōu)點于一身,那么這種路由算法必將表現(xiàn)出優(yōu)良的性能。目前,結(jié)合上文對各類路由設(shè)計思想的分析,筆者正擬提出一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的能量啟發(fā)式分簇路由算法(EACR,Energy-awareCluster-basedRoutingAlgorithmforWirelessSensorNetwork)。EACR算法采用分簇的結(jié)構(gòu)組織網(wǎng)絡(luò),通過泛洪進行簇首尋路過程,根據(jù)節(jié)點的位置進行簇首選路過程。考慮到簇首節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中能量消耗大,該算法依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的平均剩余能量動態(tài)調(diào)整簇首節(jié)點,保證了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點不會因過度使用而消亡。EACR算法執(zhí)行前,作如下假設(shè):節(jié)點在播撒完畢后,位置不再變化,網(wǎng)關(guān)節(jié)點通過節(jié)點定位技術(shù)可以獲知各節(jié)點的位置信息;網(wǎng)關(guān)節(jié)點能量無限,并能夠與網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點單向直接通信;各節(jié)點初始能量相同,且能夠獲知自身的剩余能量。該算法的實現(xiàn)主要由初始化階段和數(shù)據(jù)傳輸階段組成。3.1數(shù)據(jù)傳輸階段在初始化階段,主要完成網(wǎng)絡(luò)的初始化配置,以簇的形式將網(wǎng)絡(luò)組織起來,并為簇間多跳選擇較優(yōu)路徑,從而為數(shù)據(jù)傳輸階段作好準(zhǔn)備。初始化階段主要包含兩個步驟:靜態(tài)分簇與綁定簇首,簇間連接與多跳選擇。3.1.1當(dāng)前節(jié)點的定序假設(shè)n個節(jié)點隨機均勻分布在方形區(qū)域A=M×N內(nèi),則網(wǎng)關(guān)節(jié)點根據(jù)簇半徑的大小R計算出區(qū)域A中所需分簇的數(shù)量Cnum以及各簇內(nèi)簇首節(jié)點的參考坐標(biāo)Ck=REFER(XK,YK),0<k<Cnum,k∈N。在靜態(tài)分簇過程中,網(wǎng)關(guān)節(jié)點以Ck為簇首參考坐標(biāo),結(jié)合網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的位置,在簇k中選擇距參考節(jié)點最近的且具有最大剩余能量Er(k)的節(jié)點作為簇首節(jié)點,然后將選擇的簇首節(jié)點信息直接發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的節(jié)點。為了保證分簇后,各相鄰簇首理論上可以相互進行能量損耗較少的通信,要求簇半徑R<do2R<do2,其中do為節(jié)點的有效傳輸半徑。隨后,在綁定簇首過程中,被選為簇首的節(jié)點向其有效傳輸半徑do范圍內(nèi)的節(jié)點發(fā)送廣播消息,要求其它節(jié)點加入以該節(jié)點為簇首的簇群中。其它收到簇首廣播消息的節(jié)點,根據(jù)接收消息信號強度來選擇加入信號較強的簇群。若該節(jié)點到網(wǎng)關(guān)節(jié)點的距離比到簇首節(jié)點的距離近,則該節(jié)點不選擇加入簇群,而是直接綁定到網(wǎng)關(guān)節(jié)點上。由于數(shù)據(jù)融合有效性因素的影響,存在一個距離常數(shù)ddata,要求當(dāng)節(jié)點到達網(wǎng)關(guān)的距離小于ddata時,節(jié)點都直接綁定到網(wǎng)關(guān)節(jié)點上,不加入任何簇群。根據(jù)文獻中的能量傳輸模型,經(jīng)過計算,ddata=EDA+Eelecεfriss?amp???????√ddata=EDA+Eelecεfriss-amp,其中,EDA表示每比特數(shù)據(jù)進行融合的耗能,Eelec表示每比特數(shù)據(jù)在發(fā)射電路或接收電路中的耗能,εfriss-amp為能量傳輸模型中的功率放大系數(shù)。3.1.2簇間連接的信號強度分析在簇間連接過程中,網(wǎng)關(guān)節(jié)點以發(fā)射半徑do向外廣播Hop=0消息。接收到該消息的簇首節(jié)點,將自身的Hop數(shù)置為1,將其下一跳節(jié)點設(shè)為網(wǎng)關(guān)節(jié)點,并向外廣播Hop消息。其它還未接收過Hop消息的簇首節(jié)點,將接收到的Hop值加1置為其新的Hop值,并將發(fā)送該Hop消息的節(jié)點加入到其下一跳節(jié)點集中,然后再次向外廣播Hop消息。若已接收過Hop消息的節(jié)點監(jiān)聽到來自相同Hop值節(jié)點的廣播數(shù)據(jù)包,則也將發(fā)送該Hop數(shù)據(jù)包的節(jié)點加入到其下一跳的節(jié)點集中。從而,建立了簇間的連接,簇首可以從其下一跳節(jié)點集中選擇一個節(jié)點作為其下一跳節(jié)點,最終將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點。簇間連接過程實際上為簇到網(wǎng)關(guān)節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸建立了多條通信路徑,多跳選擇過程在此基礎(chǔ)上為各簇選擇一條到達網(wǎng)關(guān)節(jié)點的較合理路徑。各簇首節(jié)點在它的下一跳節(jié)點集中,選擇距其最近的簇首節(jié)點作為下一跳。距離的遠近可以根據(jù)該節(jié)點加入到下一跳節(jié)點集時接收信號的強弱來判斷,信號強度越強,可以認(rèn)為兩節(jié)點距離越近。下一跳節(jié)點集中的其它節(jié)點作為路徑備份,從而為路由提供一定的容錯能力,增強網(wǎng)絡(luò)的健壯性。3.2eacr算法數(shù)據(jù)的上傳在數(shù)據(jù)傳輸階段,各節(jié)點開始采集數(shù)據(jù)信息。簇群中的非簇首節(jié)點將采集的數(shù)據(jù)直接發(fā)往簇首節(jié)點,簇首節(jié)點將接收到的數(shù)據(jù)與自身采集數(shù)據(jù)經(jīng)過融合處理后,再沿著已經(jīng)建立好的傳輸路徑將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點;沒有綁定簇首的節(jié)點直接將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)節(jié)點。從而完成了數(shù)據(jù)采集及傳輸?shù)娜蝿?wù)。EACR算法中,各節(jié)點可以將自身當(dāng)前的剩余能量信息與采集數(shù)據(jù)一起發(fā)送。網(wǎng)關(guān)節(jié)點根據(jù)接收到的剩余能量信息,計算出當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的平均剩余能量。若簇首節(jié)點的剩余能量低于平均剩余能量,則重新選擇簇首,再