野生動物監(jiān)測中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)和無線通信等技術(shù)的進步，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelessSensornetworks)得以迅猛發(fā)展，成為計算機學科的一個新領(lǐng)域，具有十分廣闊的應用前景。它是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，大量廉價微型的傳感器節(jié)點，以無線通信方式形成的一個自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作的感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的信息，并發(fā)送給監(jiān)測者。其中野生動物監(jiān)測是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應用的一個重要領(lǐng)域。 本文以野生動物監(jiān)測為應用

2、背景，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由在野外動物監(jiān)測應用中所遇到的問題進行研究和改進。野生動物監(jiān)測中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計的首要目標是節(jié)約能源，有效延長網(wǎng)絡(luò)生命周期。本文對現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進行分析研究，針對這些協(xié)議存在的整體能耗高、網(wǎng)絡(luò)生命周期短等缺點，在SELAR路由協(xié)議基礎(chǔ)上，對SELAR路由協(xié)議進行了改進，改進后的路由協(xié)議稱為EELAR。在EELAR中，分別在轉(zhuǎn)發(fā)策略和節(jié)能策略兩個方面對SELAR進行了改進。本文主要工作如下

3、： (1)針對SELAR的轉(zhuǎn)發(fā)機制，提出了新的轉(zhuǎn)發(fā)算法：當節(jié)點需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，遍歷鄰居節(jié)點路由表。根據(jù)節(jié)點的能量、位置、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)量等信息計算出轉(zhuǎn)發(fā)代價最小的鄰居節(jié)點，然后將數(shù)據(jù)通過該節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)出去。 (2)針對野外長期監(jiān)測的需求提出了三種節(jié)能策略：在通信模塊上通過調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)射功率來實現(xiàn)節(jié)能；在核心節(jié)點上通過簡單的數(shù)據(jù)融合機制來使網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間的能耗更均衡；另外在整個網(wǎng)絡(luò)中實行睡眠機制。通過這三種節(jié)能策略實現(xiàn)延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的