大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議設(shè)計與仿真.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和無線通信模塊的微小節(jié)點(diǎn)組成，通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)不同，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)體積小，能量、帶寬、內(nèi)存等資源有限，電池能量通常無法得到補(bǔ)充,節(jié)省能耗延長網(wǎng)絡(luò)生存期就成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的關(guān)鍵。節(jié)點(diǎn)上的通信協(xié)議應(yīng)能夠有效地利用節(jié)點(diǎn)有限的能量,以延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。在目前的研究中，分簇算法被認(rèn)為是進(jìn)行大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效能量管理，延長網(wǎng)絡(luò)生存期的最有效的途徑之一。

2、>　　本文從分簇算法的角度進(jìn)行探討，在總結(jié)目前提出的一些分簇算法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對成簇過程中的簇頭選舉和調(diào)度開銷，基站附近節(jié)點(diǎn)的熱點(diǎn)問題，提出了一種改進(jìn)的大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議--基于位置信息的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議。該協(xié)議運(yùn)行在能量感知的多徑路由協(xié)議基礎(chǔ)上，采用動態(tài)自適應(yīng)成簇算法，在組簇期間根據(jù)能量感知多徑路由協(xié)議選擇的路徑，路徑上的節(jié)點(diǎn)自動成簇，并完成簇間通信，保證了網(wǎng)絡(luò)的連通性和負(fù)載均衡；假定通過定位方法或節(jié)點(diǎn)布置

3、已知節(jié)點(diǎn)的位置信息，根據(jù)節(jié)點(diǎn)位置信息進(jìn)行全局調(diào)度，減少無線信道碰撞和消息重傳，并區(qū)分反向路由節(jié)點(diǎn)，實現(xiàn)了簇內(nèi)和簇間的能量高效的數(shù)據(jù)收集及通信，并且明顯提高了基站附近節(jié)點(diǎn)(即熱點(diǎn))的生存期，從而提高了全網(wǎng)的生命周期。適用于周期性上傳和查詢目標(biāo)區(qū)域數(shù)據(jù)的應(yīng)用中(環(huán)境監(jiān)測等)。最后，使用Truetime工具箱進(jìn)行協(xié)議仿真，實驗結(jié)果表明，與LEACH和EEUC相比，基于位置信息的分簇路由協(xié)議中節(jié)點(diǎn)具有最小的網(wǎng)絡(luò)開銷和能量消耗，延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期