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在大规模的无线传感器网络中,每个节点采集的数据最终都要传输到基站,可以直接单跳传输到基站,也可以通过多跳传输到基站。研究表明,将传感器节点组织成簇的形式可以有效地减少网络的能量消耗,延长网络的生命周期。许多能量有效的路由协议都是在簇结构的基础上进行设计的。在基于分簇协议的网络中,簇首可以收集成员节点的数据并执行数据融合,将传感器采集的大量数据组合成少量有效的信息集合经多跳路由发送到基站。本文简要介绍了无线传感器网络的体系结构,并跟踪国内外在无线传感器网络协议领域的最新进展,对当前较为流行的协议进行了比较与总结,在分析已有的无线传感器网络分簇算法的基础上,提出了一种适用于能量异构网络的无线传感器网络非均匀分簇路由协议(Energy Heterogeneous-based UnequalClustering Protocol,EHUC)。EHUC协议在非均匀分簇的基础上,采用了一种新的簇首竞争参数,减小了簇形成过程中的控制消息开销,能够更好地解决网络节点能量异构问题。此外,EHUC采用了一种基于簇内覆盖的节点调度方法,通过控制活动节点的密度,可以在满足应用的覆盖需求下有效地控制活动节点的数量,从而减少冗余数据的产生。簇生成以后,EHUC在簇首集合上构造簇间多跳路由,通过多跳传输的方式减少直接与基站通信的簇首数量,从而可以进一步降低能量开销。为了进一步平衡各节点的负载,延长网络寿命,采用了一种新的簇间路由机制,节点按优化间距布置,优化间距由理论分析并以公式形式给出。在无线传感器网络节点布置时,这种机制对提高能量效率,延长网络的寿命提供了很大的帮助。通过OPNET Modeler网络仿真平台对EHUC协议进行了仿真实验,仿真结果表明:协议不仅降低了网络能耗,而且均衡了簇首能耗,有效地节省了节点能量,延长了无线传感器网络的生命周期,体现了其在能量有效性上的优势。因此,EHUC协议是一种具有良好能量有效性的无线传感器网络路由协议。