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文檔簡介
1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)( Wireless Sensor Networks,簡稱WSNs),由大量隨機部署于目標監(jiān)測區(qū)域的傳感器節(jié)點組成,具有信息感知、處理、傳輸?shù)墓δ?,是人類與自然、社會交互的科技手段之一。由于其具有易部署、低成本、低功耗、強抗毀等優(yōu)點,近年來備受關(guān)注。路由協(xié)議設(shè)計是 WSNs的關(guān)鍵技術(shù)之一,旨在為信息傳輸尋求高效路徑,為網(wǎng)絡(luò)提供自組織、節(jié)能、安全、數(shù)據(jù)融合、定位、尋址等功能屬性。
分簇路由協(xié)議由于其分布式的結(jié)構(gòu)特征
2、,具有路由速度快、可擴展性好、算法魯棒性強等特點,能很好匹配 WSNs向復(fù)雜化、巨大化、智能化發(fā)展的需求,已成為該領(lǐng)域算法研究的主流學(xué)派。論文圍繞分簇路由協(xié)議展開研究,受數(shù)據(jù)聚類算法思想影響,將近鄰傳播聚類思想應(yīng)用到 WSNs分簇中,分別提出了兩層及三層能量自適應(yīng)近鄰傳播無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議,并對其進行仿真分析及性能評估,主要工作如下:
?、僬撐膹膫鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)各類路由協(xié)議探討分析入手,在此基礎(chǔ)上著重論述了分簇路由協(xié)議,對其進
3、行分類和比較,通過仿真實驗,對具有代表性的分簇路由協(xié)議——低功耗自適應(yīng)集簇分層型協(xié)議(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,簡稱LEACH)進行深入解析與研究,為后續(xù)工作展開提供切入點。
?、谠谏钊胙芯糠执芈酚蓞f(xié)議的基礎(chǔ)上,結(jié)合近鄰傳播聚類算法,通過重設(shè)相似度及偏向值表達式,充分考慮能量、節(jié)點距離、簇頭分布密度等因素,以節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能耗及延長網(wǎng)絡(luò)壽命為主要設(shè)計目標,提出了一種能量自適應(yīng)近鄰
4、傳播兩層分簇路由協(xié)議(LEACH-EAAP),通過先驗知識對其進行學(xué)習(xí),進一步提高算法性能,并通過理論分析與實驗仿真對其進行深入論證。仿真結(jié)果表明,該算法適用于小型無線傳感器網(wǎng)絡(luò),在節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能耗及延長網(wǎng)絡(luò)壽命兩方面性能有所提升。
?、坩槍EACH-EAAP協(xié)議不適用于大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)實問題,在分析不同層次結(jié)構(gòu)分簇路由協(xié)議的基礎(chǔ)上,對相似度及偏向值表達式進行重新定義,通過設(shè)立簇頭質(zhì)量,實現(xiàn)1級簇頭集與2級候選簇頭集封閉映
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