基于節(jié)點(diǎn)電池管理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的許多應(yīng)用都依賴于電池的能量。但是，常常被人們所忽視的是把電池僅視為一個簡單的能量儲藏器，而對電池本身的節(jié)能研究較少。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由成千上萬個微型廉價的傳感器節(jié)點(diǎn)組成。每個傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感器模塊、處理器模塊、通信模塊、能量供應(yīng)模塊四部分組成。在一個典型的傳感器節(jié)點(diǎn)中，傳感器模塊與處理器模塊消耗電池能量非常??；但是，帶放大器的通信模塊在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)包時消耗的能量較多。因此，設(shè)計一個能量消耗較少的路由協(xié)議對提高無線傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)壽命是極為重要的?；诠?jié)能的考慮，本文主要做了以下兩個方面的工作：
　　 1、針對節(jié)點(diǎn)能量優(yōu)化展開研究。通過實驗分析了電池的恢復(fù)作用，并提出飽和閾值和隨機(jī)遙感激活的馬爾可夫鏈模型的概念。接著對單跳網(wǎng)絡(luò)無工作周期與帶緩沖工作周期的兩種情況進(jìn)行對比研究，充分論證了采用工作周期與緩沖能延長電池的使用壽命。然后，將研究推廣至多跳網(wǎng)絡(luò)。在多跳網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)還要監(jiān)聽和接收來自其它鄰居節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。在工作周期時傳感器節(jié)點(diǎn)之間還需要一個協(xié)調(diào)

3、的問題，以便如果相鄰節(jié)點(diǎn)是激活的，每個傳感器節(jié)點(diǎn)能夠發(fā)現(xiàn)。為了解決以上問題，本文對偽隨機(jī)序列工作周期進(jìn)行了改進(jìn)，并利用了電池恢復(fù)的飽和閾值。且對偽隨機(jī)序列方案進(jìn)行擴(kuò)展，提出了一個簡單的方案一一強(qiáng)制睡眠。
　　 2、充分考慮了節(jié)點(diǎn)采用脈沖式的統(tǒng)一放電形式進(jìn)行工作，提出了一種新的路由算法，即分簇電池感知路由算法。該算法將盡可能的提供脈沖式的統(tǒng)一放電，使得具有較高剩余容量的節(jié)點(diǎn)將被選為簇頭節(jié)點(diǎn)。模擬實驗表明，分簇電池感知路由延長無線傳