WSN中能量?jī)?yōu)化方法研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)具有感應(yīng)和路由能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理從而獲得詳盡而準(zhǔn)確信息的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)以數(shù)據(jù)為中心的網(wǎng)絡(luò)，因此在傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中路由協(xié)議的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常關(guān)鍵的問(wèn)題。目前有很多針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議被提出來(lái)，但這些協(xié)議均是為靜態(tài)傳感器網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)的，存在sink節(jié)點(diǎn)的鄰居由于需要為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)而迅速消耗能量的現(xiàn)象(被稱

2、為“熱點(diǎn)”問(wèn)題)。研究表明，引入移動(dòng)sink節(jié)點(diǎn)可以有效的緩解“熱點(diǎn)”問(wèn)題，并提高網(wǎng)絡(luò)生存期性能。 本文首先對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議和sink節(jié)點(diǎn)移動(dòng)策略進(jìn)行了分析，總結(jié)了現(xiàn)有的研究現(xiàn)狀，并對(duì)它們進(jìn)行了分類比較。其次針對(duì)已有sink節(jié)點(diǎn)移動(dòng)策略中的不足，提出了一種基于本地節(jié)點(diǎn)剩余能量的sink節(jié)點(diǎn)移動(dòng)策略LMREM。LMREM是一種采用停一走方式的周期性移動(dòng)策略，sink節(jié)點(diǎn)只有在靜止時(shí)接收數(shù)據(jù)，而移動(dòng)時(shí)不進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。在LMR

3、EM策略中，sink節(jié)點(diǎn)一次移動(dòng)時(shí)只需探測(cè)本地局部節(jié)點(diǎn)的剩余能量，因此在探測(cè)開銷和節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)中取得了較好的平衡。此外，sink節(jié)點(diǎn)在探測(cè)剩余能量時(shí)將節(jié)點(diǎn)的鄰居個(gè)數(shù)也考慮在內(nèi)，以避免sink節(jié)點(diǎn)的直接鄰居由于數(shù)量太少而承受較大的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。 接著結(jié)合LMREM策略，針對(duì)MCF協(xié)議的不足提出了一種能量有效多路徑的MMCF協(xié)議。MMCF協(xié)議消除了MCF中的數(shù)據(jù)冗余，在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中考慮了下一跳節(jié)點(diǎn)的剩余能量，并且讓數(shù)據(jù)通過(guò)多條路徑發(fā)送，以