樹型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效路由策略的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的增大及硬件設(shè)備的更新，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，受節(jié)點(diǎn)體積、成本、資源的限制，其內(nèi)存、計(jì)算能力有限，并且通常電池供電，無法實(shí)現(xiàn)能量的無限供應(yīng)，所以近年來很多研究者致力于網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂?、?shù)據(jù)的路由轉(zhuǎn)發(fā)及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量均衡，以便最大限度的延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。根據(jù)前人的工作，基于樹型網(wǎng)絡(luò)，本文提出了一種高能效的路由策略。
　　首先，完成一個(gè)樹型網(wǎng)絡(luò)的自組織，在網(wǎng)絡(luò)自組建過程中，根據(jù)非網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)主動(dòng)搜索匯聚節(jié)點(diǎn)還是

2、被動(dòng)選擇，提出主動(dòng)式和被動(dòng)式自組織策略，非網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)保存的可選匯聚節(jié)點(diǎn)的信息，均衡可選匯聚節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)、剩余能量、子節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)及節(jié)點(diǎn)之間距離等因素選擇最優(yōu)匯聚節(jié)點(diǎn)，然后申請(qǐng)加入網(wǎng)絡(luò)。非網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)成功之后，開始執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的功能。
　　其次，網(wǎng)絡(luò)組建完成之后，傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給其匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)完成對(duì)數(shù)據(jù)的匯聚，然后轉(zhuǎn)發(fā)到其匯聚節(jié)點(diǎn)，通過數(shù)據(jù)的層層匯聚層層轉(zhuǎn)發(fā)，最終數(shù)據(jù)到達(dá)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，完成對(duì)整個(gè)監(jiān)控區(qū)域的

3、監(jiān)測(cè)。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中，匯聚節(jié)點(diǎn)的能耗較大，同時(shí)距離協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)越近的節(jié)點(diǎn)能耗越大，所以為了均衡網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期，當(dāng)匯聚節(jié)點(diǎn)的能量變?yōu)樯弦淮尉W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化之后的R％時(shí)，選擇刪除最遠(yuǎn)子節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的部分重組，動(dòng)態(tài)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信鏈路失效或鏈路質(zhì)量較低時(shí)，也需要?jiǎng)討B(tài)的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，完成網(wǎng)絡(luò)的部分重組。在網(wǎng)絡(luò)重組過程中，網(wǎng)絡(luò)回環(huán)是必須避免的，文中給出了回環(huán)檢查算法。
　　最后，本文利用NS2進(jìn)行模擬仿真實(shí)