大規(guī)模密集型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡問題的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)集成了傳感器、嵌入式計算、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和無線通信等技術(shù)，被認為是對21世紀產(chǎn)生巨大影響力的技術(shù)之一。大規(guī)模密集型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、節(jié)點多、部署密集、以及數(shù)據(jù)海量，網(wǎng)絡(luò)自組織等特點，容易出現(xiàn)局部能耗不均衡的問題，造成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破裂最終導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)生命周期過早結(jié)束。本文以大規(guī)模蓄電池充放電監(jiān)控系統(tǒng)作為應(yīng)用背景主要研究大規(guī)模密集型傳感網(wǎng)絡(luò)的能耗均衡問題。
　　 本文主要針對大規(guī)模密集型傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗問題研究。

2、主要工作有：(1)首先依據(jù)蓄電池充放電應(yīng)用背景與需求，設(shè)計構(gòu)建了基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的大規(guī)模蓄電沖充放電監(jiān)控系統(tǒng)。(2)對于傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量模型做了定量分析，觀察到傳感器網(wǎng)絡(luò)中Sink節(jié)點周圍的能量洞現(xiàn)象，該問題是由于傳感器網(wǎng)絡(luò)多對一通信機制決定，并證明了能量洞問題不可避免。(3)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)和控制機制是傳感器網(wǎng)路的基礎(chǔ)，研究網(wǎng)絡(luò)拓撲控制對于大規(guī)模密集型傳感器網(wǎng)絡(luò)負載均衡問題有著重要意義。主要研究了適宜于大規(guī)模傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇結(jié)構(gòu)拓撲控制算法，

3、并提出了一種負載均衡的分簇拓撲控制算法(LBH)，在成簇階段結(jié)合平均剩余能量以及自身剩余能量，使得生成的簇頭的位置更加均勻能量充足。對于分簇維護階段，能夠自適應(yīng)維護簇內(nèi)節(jié)點自動換簇，使得網(wǎng)絡(luò)整體均衡。(4)結(jié)合前面提出的拓撲控制算法，我們依照大規(guī)模密集型網(wǎng)絡(luò)特點以及能耗均衡要求，提出了一種基于功率控制的能耗均衡自適應(yīng)路由算法(PC-LBA)。它在路由選擇時，結(jié)合最優(yōu)發(fā)射功率以及節(jié)點剩余能量的參數(shù)選擇路由表中最優(yōu)節(jié)點，使得整個網(wǎng)路負載均衡