基于分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由算法研究與應用.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型的、無基礎(chǔ)設(shè)施的、自組織的無線網(wǎng)絡(luò)。近年來隨著微電子技術(shù)、傳感器技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，進展很快，而且在軍事與民用方面的一些具體應用也取得了成功。由于其應用廣泛，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景一片光明。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下特點：節(jié)點分布極其稠密且數(shù)目很大，每個節(jié)點維護全局信息是不可能的；節(jié)點的能量，存儲空間及計算能力等資源非常有限。而且無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常工作在人無法接近或者高危險

2、區(qū)域，使得隨時更換節(jié)點能源是非常困難的，因此在設(shè)計無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中，能效成為首要考慮的方面。設(shè)計高能效的路由策略以延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵問題。 針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有限的特點，提出一種基于分簇的節(jié)能路由算法一CESR算法，算法采用逐步求解的方式，將整個網(wǎng)絡(luò)分成若干個交疊簇，整個網(wǎng)絡(luò)有簇間和簇內(nèi)兩級拓撲。節(jié)點在選擇路由時先根據(jù)簇間拓撲選擇簇路由，當數(shù)據(jù)經(jīng)過某個簇進行轉(zhuǎn)發(fā)時，邊界節(jié)點根據(jù)簇內(nèi)拓撲產(chǎn)生簇內(nèi)

3、路由，算法盡量選擇消耗能量值最小的路徑轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，并且能夠避免低能量節(jié)點。最后，采用了OMNET++仿真平臺，將基于分簇的節(jié)能路由算法CESR與CMMBCR算法進行了性能仿真對比。仿真結(jié)果證明，算法CESR存儲開銷和控制消息相對少得多，特別在大中型傳感器網(wǎng)絡(luò)中，該算法在節(jié)能方面有明顯優(yōu)勢。 同時，在對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和現(xiàn)有火災監(jiān)控系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種新型的火災監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)中所有的節(jié)點組成一個大的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對監(jiān)控區(qū)