無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由算法的研究及改進(jìn)與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前國(guó)際上備受關(guān)注的由多學(xué)科交叉的前沿研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)以及微機(jī)電技術(shù)等，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，通過(guò)嵌入式系統(tǒng)對(duì)信息的處理，以及自組織網(wǎng)絡(luò)多跳中繼方式將信息傳送到終端用戶，從而實(shí)現(xiàn)“無(wú)處不在的計(jì)算”理念。可以預(yù)計(jì)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，將對(duì)人們的社會(huì)生活和產(chǎn)業(yè)變革帶來(lái)極大的影響和產(chǎn)生巨大的推動(dòng)。

2、 本文研究對(duì)象是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，主要的工作和成果體現(xiàn)在兩方面：理論上提出了路由協(xié)議的改進(jìn)算法，實(shí)踐上設(shè)計(jì)了符合標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)平臺(tái)。深入研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，提出了針對(duì)典型的分簇式路由協(xié)議——LEACH協(xié)議的改進(jìn)算法。全面地分析了IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了符合標(biāo)準(zhǔn)的硬件平臺(tái)。 路由算法改進(jìn)方面的工作為：選擇了典型的分簇式路由協(xié)議——LEACH協(xié)議作為研究對(duì)象，首先分析了LEACH協(xié)

3、議中選擇簇頭算法的不足，在此基礎(chǔ)上提出自己的改進(jìn)算法：原有的LEACH協(xié)議采用簇頭節(jié)點(diǎn)隨機(jī)選取的方式，改進(jìn)后的LEACH協(xié)議以節(jié)點(diǎn)剩余能量的多少以及節(jié)點(diǎn)之間的距離為主要依據(jù)來(lái)選擇簇頭節(jié)點(diǎn)。然后還針對(duì)簇頭節(jié)點(diǎn)和基站的通信方式提出了改進(jìn)算法：原有的LEACH協(xié)議采用每個(gè)簇頭直接和基站通信的方式，改進(jìn)后的LEACH協(xié)議讓簇頭采用多跳通信方式向基站傳輸數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)后的LEACH算法與原算法相比，網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間和能量消耗率等性能指標(biāo)均得