基于三維胞元空間的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things， IoT)蓬勃發(fā)展，作為物聯(lián)網(wǎng)的核心組成與技術(shù)支撐的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到軍事安全、環(huán)境保護、醫(yī)療衛(wèi)生、家庭辦公、工業(yè)控制、交通運輸?shù)雀鞔箢I(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量的能夠采集和處理環(huán)境信息并通過無線通信方式傳輸?shù)膫鞲衅鞴?jié)點形成的自組織網(wǎng)絡(luò)，具有大規(guī)模、自組織、動態(tài)性、可靠性、面向應(yīng)用及以數(shù)據(jù)為中心等特點。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研

2、究涵蓋傳感器技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議、嵌入式系統(tǒng)、數(shù)據(jù)融合和異構(gòu)網(wǎng)連接等學(xué)科領(lǐng)域，本文的主要研究內(nèi)容是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)參考模型包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，而其路由協(xié)議用于規(guī)定各層功能、層級間和網(wǎng)絡(luò)間的通信規(guī)則。目前學(xué)術(shù)界已經(jīng)存在數(shù)量龐大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，大致分為主動式路由、被動式路由、地理位置路由、分層路由、多路徑路由及能量感知路由等類別。本文重點研究基于地理

3、位置信息的路由，并在此方向上尋找新的突破點，同時廣泛汲取其他種類路由的算法思想，進而嘗試提出一個具有建設(shè)性的解決方案。
　　 針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法中的三維空洞問題，本文提出三維胞元空間路由(3D Cell Space Routing，3D-CSR)算法。該算法針對貪婪(Greedy Forwarding，GF)算法遇到空洞區(qū)域無法路由的情況，利用三維胞元空間模型將這些空洞區(qū)域的邊界加以確定，進一步運用胞元路由機制完成路由過