基于數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量均衡路由協(xié)議.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了微電子技術(shù)、無線通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)以及分布式信息處理技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)，其研究已經(jīng)成為無線通信領(lǐng)域的重要課題。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠協(xié)調(diào)地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集整個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中的不同環(huán)境和監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，然后將處理的信息通過無線通信的方式發(fā)送，并以自組織多跳的方式傳送給基站。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自身特點(diǎn)包括:節(jié)點(diǎn)能量有限、不易維護(hù)、數(shù)量龐大;自組織構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)據(jù)為中心，本地節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。其中

2、節(jié)點(diǎn)能耗問題是擺在面前的主要問題。因此，設(shè)計(jì)開發(fā)高效的通信路由協(xié)議已成為當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的主要研究課題。
　　 針對(duì)LEACH分簇協(xié)議的不足之處，本文提出了兩種新的路由通信協(xié)議:一種是基于數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)與數(shù)據(jù)融合的無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議DACP，另一種基于Sink多路徑能量均衡路由協(xié)議MEBRP。
　　 針對(duì)LEACH協(xié)議能耗較多和部分節(jié)點(diǎn)過早死亡的問題，本文提出了DACP協(xié)議。采用分簇的思想，減少網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。傳感

3、器在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，把感應(yīng)到的數(shù)據(jù)和接受sink節(jié)點(diǎn)發(fā)送的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)來決定是否發(fā)送數(shù)據(jù)到簇頭，可以大大減少傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)簇頭接受到簇內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)時(shí)，先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，然后決定是否發(fā)送到sink節(jié)點(diǎn)，這樣發(fā)送到sink節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)就會(huì)大量減少，減少單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)能源消耗，大大提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
　　 針對(duì)分簇協(xié)議中簇頭節(jié)點(diǎn)能耗不均衡以及節(jié)點(diǎn)過早死亡的問題，本文提出了MEBRP協(xié)議，使所有節(jié)點(diǎn)的能量消耗盡

4、可能的均衡。Sink節(jié)點(diǎn)將每個(gè)節(jié)點(diǎn)的位置信息以及其周圍的鄰居節(jié)點(diǎn)信息發(fā)送給每個(gè)節(jié)點(diǎn)，這樣當(dāng)網(wǎng)絡(luò)成簇后，簇頭可以動(dòng)態(tài)選擇多個(gè)下一跳的簇頭節(jié)點(diǎn)，可以建立多條不相交發(fā)送到下一個(gè)簇頭的路徑，并且可以將數(shù)據(jù)拆分成多個(gè)數(shù)據(jù)包，分頭發(fā)送，從而將能量消耗分?jǐn)偟蕉鄺l路徑上，這樣就可以使得簇頭節(jié)點(diǎn)的能量消耗盡可能的減少，盡可能的維持了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量均衡。
　　 改進(jìn)后的算法采用MATLAB進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。DACP算法仿真結(jié)果表明改進(jìn)后的算法和LEAC