無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量均衡自適應(yīng)路由算法研究.pdf

1、隨著芯片技術(shù)、通信技術(shù)和傳感技術(shù)的飛速發(fā)展，目前傳感技術(shù)正邁入無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代。這種網(wǎng)絡(luò)由大量集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和無(wú)線通信模塊的微小節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)有效地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⒔邮斩?，可廣泛用于國(guó)防軍事、環(huán)境檢測(cè)、反恐抗災(zāi)、醫(yī)療衛(wèi)生以及交通管理等領(lǐng)域。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常運(yùn)行在人無(wú)法接近的惡劣甚至危險(xiǎn)的遠(yuǎn)程環(huán)境中，節(jié)點(diǎn)靠電池供給能量，而電池能源又無(wú)法更換，所以通過(guò)有效的設(shè)計(jì)來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存期成為國(guó)內(nèi)外

2、研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存期為主要目的，首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用以及關(guān)鍵性問(wèn)題，然后具體闡述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兩種低功耗策略．?dāng)?shù)據(jù)融合技術(shù)和路由協(xié)議算法。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的最大能量消耗是消息的傳輸，無(wú)線電磁波信號(hào)能量消耗與傳輸?shù)木嚯x平方成正比，因而為了節(jié)約能量，網(wǎng)絡(luò)在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)一般都采用短距離多跳方式。然而在這種傳輸方式中存在著不同節(jié)點(diǎn)間能量消耗不均衡的問(wèn)題，即靠近基站的節(jié)點(diǎn)往往需要傳遞大量

3、的數(shù)據(jù)包而過(guò)早死亡。同時(shí)，在單跳傳輸協(xié)議中，遠(yuǎn)離基站的節(jié)點(diǎn)所消耗的能量會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)半徑的增加而遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它的節(jié)點(diǎn)。 因此，為了使網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)消耗的能量均衡，本文中提出了兩種將單跳傳輸協(xié)議和多跳傳輸協(xié)議相結(jié)合的新的路由算法-EBAT和EBMD。在EBAT中，每個(gè)傳感節(jié)點(diǎn)要么將數(shù)據(jù)直接傳給基站，要么通過(guò)多跳的方式將數(shù)據(jù)傳給它的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。先由基站執(zhí)行集中式算法計(jì)算出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的單跳和多跳次數(shù)的比值，然后通過(guò)執(zhí)行分布式算法來(lái)決定每次數(shù)據(jù)包