基于非均勻分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量感知路由協(xié)議.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、無線通信技術(shù)、分布式信息處理和嵌入式計(jì)算等技術(shù)，能夠協(xié)作地完成實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集監(jiān)測對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，傳送到用戶終端。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)引起了眾多學(xué)者的研究興趣，并逐漸成為了近年來的研究熱點(diǎn)之一。 典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量廉價(jià)的傳感器節(jié)點(diǎn)所構(gòu)成，相互之間通過無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。這些傳感器節(jié)點(diǎn)可以通過其攜帶的各種類型的傳感器采集現(xiàn)場的各種

2、數(shù)據(jù)，并以接力的方式通過其它傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)逐跳發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)。因此，要求無線傳感器網(wǎng)絡(luò)必須具備自組織能力，能夠解決傳感器節(jié)點(diǎn)間的路由問題。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大，單個(gè)節(jié)點(diǎn)資源極其有限，因此，有效節(jié)約能量，延長網(wǎng)絡(luò)壽命是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的首要目標(biāo)。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文首先對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的技術(shù)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行了研究，并討論了路由協(xié)議的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

3、將路由協(xié)議分為平面型路由協(xié)議和層次型路由協(xié)議，分別介紹了幾種典型的平面型路由協(xié)議和層次型路由協(xié)議。 分簇路由協(xié)議通常采用隨機(jī)分簇策略和簇頭輪轉(zhuǎn)策略，一方面可以減少與匯聚節(jié)點(diǎn)通信的節(jié)點(diǎn)數(shù)，節(jié)省節(jié)點(diǎn)能量，另一方面可以使簇頭在簇成員之間輪轉(zhuǎn)，平衡簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的能量消耗，能在一定程度上延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。本文分析了傳統(tǒng)分簇路由協(xié)議中存在的問題，如簇間能耗不均衡和簇頭輪換周期難以確定等問題，針對(duì)這些問題，本文引入了非均勻分簇策略和基于能量閾值的簇