無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中路由協(xié)議的研究與應(yīng)用.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)和無線通信技術(shù)，是一種新型智能網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。它的出現(xiàn)給人們提供了一條獲取外界信息的新途徑，可以廣泛應(yīng)用在區(qū)域監(jiān)測、工業(yè)生產(chǎn)、智慧城市和智能家居等多個領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自身特點決定了高效利用節(jié)點能量、延長節(jié)點生命周期和減小網(wǎng)絡(luò)能耗是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的重點。本文在現(xiàn)有能量多路徑協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了節(jié)點信息傳輸能力的概念，并將節(jié)點信息傳輸能力應(yīng)用在平面網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議和分層網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議上，延長了網(wǎng)絡(luò)節(jié)

2、點的生命周期，提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。
　　1、研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特點和應(yīng)用場景，分析對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)性能起重要影響的關(guān)鍵技術(shù)，重點研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的路由協(xié)議部分。
　　2、分析現(xiàn)有平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中能量多路徑路由協(xié)議的節(jié)點能耗估計模型，提出改進的路由方案。原路由協(xié)議中對節(jié)點通信能耗的估計與實際情況有所偏差，導(dǎo)致節(jié)點選擇的下一跳轉(zhuǎn)發(fā)路徑未必是最優(yōu)的選擇。改進方案利用一種被廣泛接受的節(jié)點通信能耗模型，根據(jù)節(jié)點間距離選擇

3、合理的自由空間模型或者多路徑模型，進而在節(jié)點能耗估計精確度方面有所改進。同時，引入節(jié)點信息傳輸能力的概念，利用節(jié)點能耗模型將節(jié)點剩余能量和節(jié)點間的距離兩個變量轉(zhuǎn)變成節(jié)點信息傳輸能力一個變量，提高節(jié)點所選擇傳輸路徑的最優(yōu)性。研究表明，該改進方案能夠有效的提高網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　3、將節(jié)點信息傳輸能力的概念應(yīng)用在分層路由協(xié)議LEACH中，針對LEACH協(xié)議中簇頭選舉機制具有較強的隨機性進行改進。改進的設(shè)計方案在簇頭選舉過程中，利用匯聚節(jié)