多層網(wǎng)狀局域連通環(huán)境WSN路由算法與節(jié)點定位.pdf

1、隨著智能化、網(wǎng)絡化傳感器技術的日益成熟，針對特殊場合的應用的無線傳感網(wǎng)絡(WSN)引起了人們的重視與研究。路由和節(jié)點定位問題是WSN網(wǎng)絡進行目標識別、監(jiān)控、跟蹤等眾多應用的前提，更是特殊場合WSN網(wǎng)絡研究中的重點問題。 首先對現(xiàn)有的適用于自由空間的WSN網(wǎng)絡拓撲及路由協(xié)議和節(jié)點定位協(xié)議進行了分析，借鑒相應的系統(tǒng)結構與協(xié)議。在此為基礎上對多層網(wǎng)狀局域連通環(huán)境下的WSN網(wǎng)絡拓撲及路由和節(jié)點定位機制進行了總體設計，給出了新的算法，著重

2、分析了新算法的環(huán)境適應性和性能增益，根據(jù)應用需求完成了仿真和相關指標分析。 基于地下空間交通或礦井的局域性、環(huán)狀連接成網(wǎng)的、多層結構環(huán)境中無線傳感網(wǎng)絡既有平面局部連通分布，也有垂向分層分布，形成多層網(wǎng)狀連通的空間分布的特點，在經(jīng)典的分層路由LEACH算法的基礎上，給出了加入了蟻群優(yōu)化算法的網(wǎng)絡拓撲及路由方案(LEACH-ANT)，著重考慮算法的能量和網(wǎng)絡生存時間的限制。同時，給出了考慮信號衰減和建筑材料的WSN節(jié)點的數(shù)學模型，使

3、用改進的RSSI和MLE進行定位算法的實現(xiàn)。通過使用迭代的方式實現(xiàn)了層內(nèi)的節(jié)點定位，并在層與層使用連通節(jié)點傳遞不同層的節(jié)點信息，完成三維空間的定位計算。 對以經(jīng)典的LEACH算法和傳統(tǒng)節(jié)點定位算法與LEACH-ANT網(wǎng)絡拓撲及路由方案和改進后的定位算法性能進行了比較。仿真結果表明：在多層網(wǎng)狀局域聯(lián)通環(huán)境下，LEACH-ANT方案使得網(wǎng)絡連通節(jié)點可以通過最優(yōu)路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包，減少了網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點的能耗，延長了網(wǎng)絡生存時間；節(jié)點定位