智能交通系統(tǒng)中基于RFID的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分簇算法研究.pdf

1、無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)可自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象獲取數(shù)據(jù);無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是一個(gè)分布在一定范圍內(nèi)的大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信的方式形成多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它能夠?qū)崿F(xiàn)信息的監(jiān)測(cè)采集、融合處理和傳輸。RFID和WSN具有不同的技術(shù)特點(diǎn)，WSN可以監(jiān)測(cè)四面八方感應(yīng)到的各種信息，但對(duì)物品的標(biāo)識(shí)能力卻有所缺乏，RFID技術(shù)強(qiáng)大的標(biāo)識(shí)物品的能力正好可以彌補(bǔ)。
　　 本課題依托蘭州市城市交通規(guī)劃

2、建設(shè)項(xiàng)目，在交通信息采集網(wǎng)絡(luò)中將RFID和WSN有效結(jié)合，構(gòu)建其融合網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)框架，并以延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載為目標(biāo)開(kāi)展新型傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的分簇算法研究。
　　 根據(jù)交通信息采集中基于RFID的WSN的能耗少、成簇快、負(fù)載均衡等方面的要求，在分簇路由算法上從選舉閾值、路由建立、簇重構(gòu)三個(gè)方面進(jìn)行不同方式的改進(jìn)。閾值改進(jìn)主要將節(jié)點(diǎn)的能量和距離因素考慮進(jìn)去，使得離匯聚節(jié)點(diǎn)近且剩余能量大的節(jié)點(diǎn)當(dāng)選簇頭節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā);路由建

3、立階段通過(guò)計(jì)算到不同節(jié)點(diǎn)的距離選擇入簇及多跳路徑，即實(shí)現(xiàn)入簇時(shí)的就近原則及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)的多跳路由原則;簇重構(gòu)階段首先根據(jù)能量參數(shù)在各簇內(nèi)重新選舉，僅當(dāng)各簇重選簇頭的總數(shù)達(dá)到一定值時(shí)再實(shí)行全網(wǎng)內(nèi)的重選，以此來(lái)避免頻繁簇重構(gòu)時(shí)造成不必要的能量消耗。
　　 鑒于交通信息采集中基于RFID的WSN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷壯大，要求網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中設(shè)置多個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效、可靠采集，利用蟻群覓食的仿生算法思想設(shè)計(jì)多匯聚節(jié)點(diǎn)的WSN分簇路由算法。自組織成

4、簇選用上述的基于能量和距離的改進(jìn)算法，以實(shí)現(xiàn)快速成簇;路由建立階段各個(gè)簇頭節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)基于改進(jìn)蟻群算法的路由算法，實(shí)現(xiàn)用最小的代價(jià)將數(shù)據(jù)分布式傳送至匯聚節(jié)點(diǎn)，在保證網(wǎng)絡(luò)健壯性、可擴(kuò)展性的前提下，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
　　 仿真結(jié)果表明，本文所提出的算法是可行的?；谀芰亢途嚯x的分簇路由算法能夠有效延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期，均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載;基于改進(jìn)蟻群算法的多匯聚節(jié)點(diǎn)WSN分簇路由算法可進(jìn)行分布式數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市道路或高速公路環(huán)