LEACH-CSA: A Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks

2026

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.3390/fi18050269
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

Wireless sensor networks (WSNs) are fundamental to the Internet of Things (IoT) and are widely used in environmental, industrial, and healthcare applications. However, their operational lifetime is constrained by the limited energy resources of sensor nodes. The Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH) protocol reduces energy consumption through clustering but suffers from random cluster head (CH) selection, leading to uneven energy usage and reduced stability. This study introduces a hybrid optimization approach, LEACH-CSA, which integrates the Crow Search Algorithm (CSA) with LEACH to enhance CH selection and positioning. The proposed method employs CSA’s intelligent search behavior to minimize intra-cluster distances and balance energy consumption across nodes. MATLAB simulations with 100 sensor nodes in a 100 × 100 m2 area demonstrate that LEACH-CSA significantly reduces energy consumption and extends network lifetime compared with LEACH and its variants. Furthermore, CSA parameters were optimized using a progressive randomized tuning strategy with 1000, 2000, and 4000 candidate configurations. A comparative evaluation against LEACH-based GA, PSO, GWO, and WOA demonstrated that LEACH-CSA consistently improved the FND metric under different node density and area-scaling scenarios.