無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于節(jié)能的路由協(xié)議研究.pdf

1、傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和無線通信等技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了具有現(xiàn)代意義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)快捷、靈活等優(yōu)點(diǎn)，具有很高的研究?jī)r(jià)值和十分廣闊的應(yīng)用前景。 由于無線傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大，單個(gè)節(jié)點(diǎn)能源有限，并且能源不能進(jìn)行補(bǔ)充，因此路由協(xié)議設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)是有效節(jié)約能源，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。本文首先回顧了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用場(chǎng)合以及發(fā)展前景，以及現(xiàn)在面臨的技術(shù)難點(diǎn)和挑戰(zhàn)；其次分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成結(jié)構(gòu)，對(duì)現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了分析對(duì)比；再次，就現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各種路由協(xié)議和算法進(jìn)行了對(duì)比和分析，總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的共同特點(diǎn)以及不同網(wǎng)絡(luò)路由

3、協(xié)議間的不同之處；最后，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上，針對(duì)隨機(jī)簇首選擇機(jī)制的不足提出了一種新型的簇首選擇算法，新型的簇首選擇算法在簇初始化階段通過模擬退火算法進(jìn)行最優(yōu)化分簇，在簇重構(gòu)過程中通過綜合考慮候選節(jié)點(diǎn)的剩余能量，地理位置等參數(shù)來優(yōu)化簇首的選擇，從而有效地降低了低能量與位置不佳的節(jié)點(diǎn)被選為簇首的可能性，進(jìn)一步保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)能量負(fù)載的均衡性，并對(duì)新型簇首速擇算法所增加的能量開銷進(jìn)，行了定量分析。 通過在Networ