基于能量優(yōu)化策略的WSN分簇路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個自組織網(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)區(qū)域中的信息并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有組網(wǎng)快捷、靈活等諸多優(yōu)點，具有很高的研究價值和十分廣闊的應(yīng)用前景，引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計的首要目標(biāo)是有效節(jié)約能源，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。本文的研究工作主要包括以下幾個方面： (1)根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計的要求，對目前各種

2、典型的路由協(xié)議進(jìn)行分析比較，并通過仿真分析得出LEACH路由協(xié)議在實時性應(yīng)用中的優(yōu)勢。 (2)對經(jīng)典的分簇式路由協(xié)議LEACH進(jìn)行深入的分析及仿真，總結(jié)歸納了LEACH中存在的問題，及目前現(xiàn)有的對LEACH協(xié)議的改進(jìn)角度。 (3)分析了在森林火險遠(yuǎn)程監(jiān)測這類應(yīng)用中，基站往往距離整個網(wǎng)絡(luò)非常遠(yuǎn)，而使用LEACH協(xié)議時各簇頭必須與基站進(jìn)行長距離的直接通信。這個長距離通信會消耗大量能量，使簇頭節(jié)點很快死亡，進(jìn)而整個簇失效。為解

3、決這個問題，本題將最小跳數(shù)場的建立引入LEACH協(xié)議中，通過簇頭間的多跳通信優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的整體能量消耗，由此改進(jìn)LEACH不適用用于大型網(wǎng)絡(luò)的缺陷。在NS2網(wǎng)絡(luò)仿真平臺上，對改進(jìn)后的協(xié)議和原協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、網(wǎng)絡(luò)整體能量消耗和網(wǎng)絡(luò)生命周期三方面的比較，實驗結(jié)果證明，改進(jìn)后的協(xié)議比原有LEACH協(xié)議具有更高的能量有效性，更適用于森林火險遠(yuǎn)程監(jiān)測這種大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 (4)將q-digest數(shù)據(jù)融合算法與LEACH分簇路由相結(jié)合，