節(jié)能型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)作為傳感與信息采集的基礎(chǔ)設(shè)施,專(zhuān)注于探測(cè)和搜集環(huán)境信息以及低層次的數(shù)據(jù)聚集。它綜合利用數(shù)學(xué)、管理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等眾多學(xué)科的成果,有效的解決了網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能和安全等問(wèn)題,因此無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一個(gè)系統(tǒng)工程。因其模塊化、小體積、低功耗、低成本和通用性好等特點(diǎn),被應(yīng)用于包括軍事、農(nóng)業(yè)等各種領(lǐng)域,給用戶提供了一個(gè)集數(shù)據(jù)感知、密集處理和海量存儲(chǔ)于一體的強(qiáng)大操作平臺(tái)。

2、　　目前無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)還沒(méi)有統(tǒng)一的參數(shù)度量的體系和標(biāo)準(zhǔn),隨著對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)不斷的深入研究,這一技術(shù)給智能監(jiān)測(cè)的應(yīng)用帶來(lái)了飛躍式的發(fā)展。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出了許多分層的路由優(yōu)化算法延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期,從而達(dá)到解決傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限的問(wèn)題。本文主要的研究是針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法,致力于在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行路由的過(guò)程中,充分利用網(wǎng)絡(luò)路由特點(diǎn)并加以改進(jìn),尋找在數(shù)據(jù)信息進(jìn)行路由時(shí)的最優(yōu)路徑,達(dá)到延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)周期的作

3、用。
　　首先,提出基于DD思想的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由改進(jìn)算法,這是一種基于能量感知的路由算法,它運(yùn)用蟻群理論中通過(guò)信息素濃度尋找路徑這一特征思想,對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行剩余能量的感知和比較來(lái)選擇路徑。該算法有效的延長(zhǎng)了出現(xiàn)第一個(gè)節(jié)點(diǎn)死亡節(jié)點(diǎn)的時(shí)間,并通過(guò)仿真驗(yàn)證,表明該算法與DD算法相比較,在延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期方面得到了非常大的改進(jìn)。
　　其次,提出了基于節(jié)點(diǎn)密度的多跳式路由算法,該算法通過(guò)節(jié)點(diǎn)分布情況改進(jìn)了Leach算法中對(duì)網(wǎng)絡(luò)中簇

4、頭選舉的條件,有效均衡了網(wǎng)絡(luò)中選舉簇頭的位置。同時(shí),在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中通過(guò)對(duì)下一跳節(jié)點(diǎn)進(jìn)行能量預(yù)測(cè)來(lái)選擇路徑,改變了Leach算法簇間單跳的傳輸方式,降低了簇頭的通信代價(jià)。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)證明,改進(jìn)后的DHMP算法有效降低了傳感器節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡的情況,并減少了數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中的能量消耗,有效的延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　最后,本文運(yùn)用DP理論中提取特征點(diǎn)來(lái)表現(xiàn)整體數(shù)據(jù)特征的思想提出改進(jìn)的有損數(shù)據(jù)壓縮算法,對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行壓