無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量的優(yōu)化管理方法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成了傳感器、計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)，是一種全新的信息獲取和處理技.術(shù)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)首先采集各種信息，然后對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)部處理，最后利用各種通信手段將數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)，從而為人們提供信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大、單個(gè)節(jié)點(diǎn)資源極其有限，因此，改進(jìn)優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議、有效節(jié)約能源、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重要課題。
　　 本文首先介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本知識(shí)，以及目前的研

2、究熱點(diǎn)和現(xiàn)狀。然后介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能技術(shù)，主要為當(dāng)前的主要的節(jié)能路由協(xié)議，包括平面型路由協(xié)議、層次式路由協(xié)議和基于地理位置的路由協(xié)議，并重點(diǎn)介紹了層次型路由協(xié)議中的分簇算法。根據(jù)層次性路由協(xié)議的運(yùn)行原理，本文分析了層次性路由協(xié)議的節(jié)能特點(diǎn)，分析了典型層次型路由LEACH協(xié)議、HEED協(xié)議存在的簇頭分布不均衡和耗能大的問題。利用層次型路由協(xié)議的運(yùn)行原理和節(jié)能特點(diǎn)，本文提出了一種能量感知的基于分布式簇算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(EAHE

3、ED協(xié)議)。該協(xié)議改進(jìn)了分布式的簇頭選舉算法，提高簇頭選舉效率，使簇頭分布更均衡；在保證用戶對(duì)檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域期望覆蓋度的要求下，設(shè)計(jì)了休眠冗余節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)活動(dòng)節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)能耗；提出了基于分簇路由結(jié)構(gòu)的全網(wǎng)統(tǒng)一TDMA時(shí)隙調(diào)度算法，并在簇頭節(jié)點(diǎn)建立一棵路由樹，平衡能量負(fù)載。
　　 本文在給出EAHEED協(xié)議的詳細(xì)描述基礎(chǔ)上，為驗(yàn)證EAHEED協(xié)議的性能，采用Matlab仿真實(shí)驗(yàn)，通過各種場(chǎng)景實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了協(xié)議適合動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境參數(shù)