基于簇頭優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究.pdf

1、作為物聯(lián)網(wǎng)的一個重要分支，無線傳感器網(wǎng)絡(luò) WSN的作用是在所監(jiān)測環(huán)境中感知、采集數(shù)據(jù)，相鄰節(jié)點實時地感知同一對象信息，然后將其融合、壓縮后通過無線自組多跳路由協(xié)議發(fā)送給基站。無線通信消耗的能量遠(yuǎn)大于計算的能耗，為了延長網(wǎng)絡(luò)生命周期，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的設(shè)計應(yīng)首先考慮如何高效地利用能量。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議具有層次清晰、擴展性強、易實現(xiàn)相鄰數(shù)據(jù)融合等優(yōu)點，非常適合工業(yè)監(jiān)測等應(yīng)用領(lǐng)域。
　　本文分析了 WSN的體系結(jié)構(gòu)和特點，概

2、述了 WSN路由協(xié)議的設(shè)計特點、設(shè)計目標(biāo)和分類，分析了典型平面路由協(xié)議和分簇路由協(xié)議的優(yōu)缺點并進行了比較。對經(jīng)典路由協(xié)議進行仿真，比較分析了路由協(xié)議的性能，通過對比不同參數(shù)配置的仿真結(jié)果，確定了最優(yōu)節(jié)點數(shù)、最佳基站位置和最佳簇頭數(shù)。簇頭負(fù)載的不均衡性會嚴(yán)重影響路由協(xié)議的性能，因此，選舉簇頭時如何考慮節(jié)點的剩余能量和平衡每個簇頭的負(fù)載是至關(guān)重要的。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議中隨機選舉簇頭容易偏離最佳值的問題，提出了一種基于簇頭期望的能