摘要：随着物联网传感器技术的兴起和发展，无线传感网络和路由协议的相互结合应用[1]应运而生，尤其是大的场景应用[2]，对于工作周期的要求有了更高的要求。其根本上就是对无线传感器网络中各个节点能量进行有效的利用。LEACH协议因为其利用簇节点负责融合不同源节点发过来的数据再发送给汇聚节点、周期间隔选取簇头节点、终端非周期性获取数据的特性来减少整个系统的能耗，从而延长工作周期，最终得到了广泛的应用。但LEACH协议也存在诸多问题[3]：簇头没有特别的限制，任意节点任意时刻都可以成为簇头，可能会使簇头数和簇的节点数不合适，导致能量大量消耗；簇头并没有考虑实时能量，导致远离簇头节点的过快死亡[4]。

根据以上的需求和问题，本文就簇头理想值数、如何聚类两方面对LEACH协议进行改进。该协议在原来的基础上，对其簇头推举、能量方面进行了改良，提出了一种基于能量的无线传感网络路由协议（K-LEACH），对协议的仿真测试结果表明K-LEACH协议在生命周期性能上优于LEACH协议。 

本协议在大场地如农场、矿区等场景中的环境监测可以长时间地进行数据收集与传送，可以实现实时地进行数据反应，有利于最佳相关决策的实施。

关键词：无线传感器网络；K-LEACH路由协议；能量

目录

摘要

ABSTRACT

1.绪论-1

1.1路由协议的概述-1

1.2国内外研究现状与发展-1

1.3研究的目的和意义-2

1.4设计任务与要求-2

2.LEACH路由协议-4

2.1LEACH协议的简介-4

2.1.1LEACH 协议的基本思想-4

2.1.2LEACH协议特点-4

2.1.3LEACH 协议的物理模型-4

2.1.4LEACH协议的工作流程-5

2.2LEACH协议存在的不足-6

3.K-LEACH协议的设计-8

3.1最优簇头数的确定-8

3.2使用K-means算法进行分簇-10

3.3基于能量的K-LEACH协议工作流程-11

4.K-LEACH协议仿真与分析-14

5.总结与展望-18

致谢-21

参考文献-19

附录一-21