基于能量高效的傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法研究.pdf

1、隨著“普適計算”技術(shù)模式的出現(xiàn)，傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種新型數(shù)據(jù)采集的技術(shù)手段，在未來具有無限光明的應(yīng)用前景。目前，傳感器網(wǎng)絡(luò)許多相關(guān)技術(shù)內(nèi)容仍然處于探索階段，比如：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計、能源管理、數(shù)據(jù)傳輸安全性和可靠性等問題。只有有效解決所面臨的這些技術(shù)問題，傳感器網(wǎng)絡(luò)才能有機會真正應(yīng)用到軍事、醫(yī)療、商業(yè)、教育、環(huán)境等領(lǐng)域，發(fā)揮潛在的巨大價值，才能真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。因此，對其研究是大有裨益的。本文從解決傳感器網(wǎng)路路由協(xié)議算法角度進行探討，作了一些有

2、益的嘗試，主要反映在以下四個方面：第一，論述了傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于其它無線網(wǎng)絡(luò)(如MANET、蜂窩網(wǎng)絡(luò))的一些內(nèi)在特征，分析了一些傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法設(shè)計的影響因素。對現(xiàn)有的一些傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議算法進行分類的基礎(chǔ)上，綜述了它們的優(yōu)缺點及其性能問題，為設(shè)計新的性能更好的路由協(xié)議算法奠定基礎(chǔ)； 第二，為延緩傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命，提高能量使用效率，提出一種新的能效高的可靠聚類路由算法——多類頭方法的傳感器網(wǎng)絡(luò)聚類路由算法。該算法采用每個類多類頭

3、節(jié)點共同承擔(dān)類頭節(jié)點的作用——收集數(shù)據(jù)、聚合數(shù)據(jù)并發(fā)送數(shù)據(jù)包到sink節(jié)點，解決單類頭節(jié)點因故障等原因帶來的不可靠而導(dǎo)致的能量損失，改善網(wǎng)絡(luò)能量使用效率，提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。在仿真環(huán)境下，該算法與單類頭方法的聚類路由算法進行了比較，結(jié)果表明，該算法改善了能量消耗均衡性，提高了能量使用效率以及類頭節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸可靠性，從而也有效延長了網(wǎng)絡(luò)壽命。 第三，從關(guān)注能量節(jié)約和均衡運用來延長網(wǎng)絡(luò)壽命的角度，提出一種新的基于權(quán)重引導(dǎo)的多跳路由算

4、法，該算法適應(yīng)連續(xù)流數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用模型的需要，在兼顧每個節(jié)點的能量狀況的同時，充分利用路由方向性信息，引入路由權(quán)重概念，可以實現(xiàn)引導(dǎo)節(jié)點既考慮能量均衡使用，同時實現(xiàn)快速路由數(shù)據(jù)到目標節(jié)點(即sink節(jié)點)的目的。經(jīng)仿真驗證，該算法有效節(jié)約能量，均衡使用能量，延長網(wǎng)絡(luò)壽命，路由數(shù)據(jù)快速。 第四，結(jié)合傳感器網(wǎng)絡(luò)事件驅(qū)動型數(shù)據(jù)傳輸模型具有不同于其它數(shù)據(jù)傳輸模型的特點，提出一種基于事件驅(qū)動的傳感器網(wǎng)絡(luò)聚類路由算法。該算法以感知事件出現(xiàn)的所