基于簇的面向數(shù)據(jù)融合的多跳路由協(xié)議研究.pdf

1、目前,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在軍事偵察、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)自動(dòng)化以及地質(zhì)災(zāi)害等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田土壤污染監(jiān)控系統(tǒng)中,由于傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多,能量有限,分布區(qū)域廣,而且部署區(qū)域環(huán)境復(fù)雜,所以研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能機(jī)制具有非常重要的意義。本文針對系統(tǒng)的低功耗要求,重點(diǎn)研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的分簇路由協(xié)議,目的是減少網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能耗,延長監(jiān)控區(qū)域內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。
　　 主要工作為以下六個(gè)方面:<

2、br>　　 1.對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中分簇路由協(xié)議和數(shù)據(jù)融合技術(shù)進(jìn)行分析,總結(jié)現(xiàn)有的研究成果,并對它們進(jìn)行分類比較。
　　 2.對路由算法的應(yīng)用對象——農(nóng)田土壤監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。
　　 3.針對區(qū)域內(nèi)簇間通信的不足,提出一種高節(jié)能分層路由協(xié)議,該協(xié)議主要是根據(jù)能量因子來選擇簇間通信的中間節(jié)點(diǎn),達(dá)到減少簇頭能耗的目的。
　　 4.針對分簇路由協(xié)議中簇頭選擇算法的不足,提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)路由算法,該

3、算法是在基站上采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)來選擇簇頭,并根據(jù)最優(yōu)權(quán)函數(shù)值選擇最短路徑中的下一跳節(jié)點(diǎn),同時(shí)添加一個(gè)新因子來選擇網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以進(jìn)行簇頭間的通信,減少了簇頭節(jié)點(diǎn)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)瓶頸的概率。
　　 5.考慮到前面兩種協(xié)議只適合靜態(tài)路由,且構(gòu)建路由時(shí)需知道節(jié)點(diǎn)的全部信息,提出一種基于簇勢場的數(shù)據(jù)融合策略,該策略在簇內(nèi)引入序列勢場,同時(shí)在簇頭與Sink間引入混合勢場以進(jìn)行數(shù)據(jù)融合,簇頭可根據(jù)其局部信息快速構(gòu)建一條路由,因此可大大減少簇頭