基于分簇拓?fù)涞臒o線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點調(diào)度算法研究.pdf

1、隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)以及嵌入式計算技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事、環(huán)境、家居、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般是由大量采用電池供電的傳感器節(jié)點布撒而成，布置在無人值守的野外，節(jié)點高度能量有限，同時難以更換和充電。如何在單個節(jié)點生存期有限的情況下，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能量以延長整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生存時間，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的一個重要挑戰(zhàn)，而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂浦械墓?jié)點休眠調(diào)度和分簇拓?fù)淇刂剖莾蓚€比較有代表的

2、節(jié)能手段。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點通常以高密度布撒，存在很多的冗余節(jié)點。節(jié)點休眠調(diào)度使部分節(jié)點進(jìn)入休眠狀態(tài)，并輪換工作節(jié)點，從而實現(xiàn)延長網(wǎng)絡(luò)時間的目的。分簇拓?fù)淇刂茖⒕W(wǎng)絡(luò)劃分為多個類似子網(wǎng)的簇，在網(wǎng)絡(luò)中形成層次結(jié)構(gòu)，由一些挑選出來的簇頭節(jié)點來負(fù)責(zé)簇內(nèi)數(shù)據(jù)的融合和向匯聚節(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)，能夠控制簇內(nèi)節(jié)點的通信，降低節(jié)點的通信能量開銷。
　　 本文將節(jié)點休眠調(diào)度算法和傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇拓?fù)淇刂葡嘟Y(jié)合，提出了一種基于分簇拓?fù)涞墓?jié)點

3、休眠調(diào)度算法。該算法采用了一種基于Voronoi圖的分布式節(jié)點冗余判斷方法以判斷簇內(nèi)節(jié)點的冗余性，通過調(diào)度簇內(nèi)冗余節(jié)點進(jìn)行休眠，減少簇頭的數(shù)據(jù)通信量和簇成員中工作的冗余節(jié)點個數(shù)，來降低網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。
　　 其次，在基于分簇拓?fù)涞墓?jié)點休眠調(diào)度算法的基礎(chǔ)上，考慮可能產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞，將優(yōu)化后的back-off機制引入冗余節(jié)點判定方法中，改進(jìn)了冗余節(jié)點的判定方法。將節(jié)點的剩余能量與鄰居節(jié)點信息作為節(jié)點執(zhí)行冗余性判斷的權(quán)值因子，權(quán)值大