無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中基于定位的節(jié)能算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network；WSN)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織和多跳的方式組成的網(wǎng)絡(luò)，這些節(jié)點(diǎn)隨機(jī)分布在被監(jiān)測區(qū)域中，感知、采集和處理被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)感知對象的監(jiān)測信息，并將這些信息發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般部署在人員不方便到達(dá)的區(qū)域，例如雷區(qū)和礦井等。傳感器節(jié)點(diǎn)一般由電池供電，電池能量有限且無法補(bǔ)充，一旦能量消耗完畢，節(jié)點(diǎn)即宣告死亡。傳感器節(jié)點(diǎn)的通信模塊消耗了大部分的能量，主要用于信息的發(fā)送和接收

2、。因此改進(jìn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，使節(jié)點(diǎn)在通信過程中消耗更少的能量，這樣就能增加無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。
　　 現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的節(jié)能研究都是建立在已知節(jié)點(diǎn)精確位置信息的理想環(huán)境基礎(chǔ)上。但實(shí)際應(yīng)用中大多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的位置隨機(jī)分布，只有少數(shù)的節(jié)點(diǎn)具有精確的位置信息，未知節(jié)點(diǎn)需要通過定位過程才能獲取其位置信息，而所獲得的位置信息存在一定誤差。所以在此理想環(huán)境下的路由協(xié)議節(jié)能研究并不能很好的適用于現(xiàn)實(shí)場景。
　　

3、 本文首先指出存在誤差的節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)是研究路由協(xié)議節(jié)能的前提，理想狀態(tài)下的節(jié)能分析與真實(shí)場景偏差較大。然后一方面通過改進(jìn)的Dv-hop定位算法計算節(jié)點(diǎn)位置，縮小定位誤差；另一方面在考慮節(jié)點(diǎn)定位誤差的基礎(chǔ)上開展基于LEACH路由協(xié)議的節(jié)能研究。重點(diǎn)展開對LEACH路由算法的分析與節(jié)能研究，改進(jìn)LEACH路由協(xié)議使其達(dá)到更好的節(jié)能。本文的研究內(nèi)容主要有兩個部分：
　　 1.現(xiàn)有的LEACH路由協(xié)議節(jié)能研究都是單純的研究路由協(xié)議本身

4、對節(jié)能的影響，忽略了節(jié)點(diǎn)的定位誤差對節(jié)能的影響。而LEACH的分簇選擇以及能量消耗的計算都是建立在節(jié)點(diǎn)位置信息基礎(chǔ)上，因此本文認(rèn)為關(guān)于LEACH路由協(xié)議的節(jié)能研究必須建立在存在誤差的節(jié)點(diǎn)位置信息上。
　　 2.改進(jìn)Dv-hop定位算法，較準(zhǔn)確地計算節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)信息，使節(jié)點(diǎn)的定位精度提高到可接受的范圍之內(nèi)，縮小節(jié)點(diǎn)的定位誤差對路由協(xié)議的能量計算帶來的影響。在此基礎(chǔ)上改進(jìn)LEACH路由算法，針對LEACH協(xié)議中沒有考慮節(jié)點(diǎn)剩余能量和簇首