無線傳感器網(wǎng)絡LEACH路由算法改進研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)是由數(shù)量眾多、結構簡單、低數(shù)據(jù)速率、價格低廉的無線傳感器節(jié)點組成,通過無線通信的方式形成的一個以數(shù)據(jù)為中心、多跳、自組織的無線傳感器網(wǎng)絡。非常適合在無人看管、人類難以到達和難以對網(wǎng)絡進行維護的環(huán)境中使用,因此無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)在環(huán)境監(jiān)測、武器裝備、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活等領域具有非常廣闊的應用前景。隨著標志第三次信息革命到來的物聯(lián)網(wǎng)的提出,又將無線傳感器網(wǎng)絡研究和應用推向了一個新的高潮。通過物聯(lián)網(wǎng),人類將可以

2、從任何時間任何地點的人與人之間的溝通連接擴展到人與物和物與物之間的溝通連接,使人與物智慧對話。雖然物聯(lián)網(wǎng)中的做為物體存在的節(jié)點是有持續(xù)電源供給的,但是物聯(lián)網(wǎng)也是無線傳感器網(wǎng)絡中的一支,所以物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也就必然推動著無線傳感器網(wǎng)絡的不斷向前發(fā)展。目前無線傳感器網(wǎng)絡研究中存在著很多熱點,但是無線傳感器網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點的能量有限問題依然是大家熱衷研究的課題。因為無線傳感器網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點的能量有限而又不能得到供給,所以能量問題一直遏制著無線傳感

3、器網(wǎng)絡的應用、推廣和發(fā)展。
　　 本文主要是針對無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)能問題進行研究,在深入研究LEACH算法的基礎上,針對突出的幾個問題提出相應的解決方案,并在改進算法中給予實現(xiàn)。在無線傳感器網(wǎng)絡中傳感器節(jié)點總能量保持不變的情況下,改進算法引入GPS定位,有效地進行整個網(wǎng)絡的分簇和路由表的建立,在數(shù)據(jù)傳送過程中節(jié)省了路由建立的時間；在數(shù)據(jù)的收集方面按用戶需求進行數(shù)據(jù)收集的最大范圍的劃分,減少收集到的數(shù)據(jù)多樣性,有效地減少簇首對收集

4、到的數(shù)據(jù)進行融合所需要的能量；對數(shù)據(jù)收集的最大范圍范圍內(nèi)傳感器節(jié)點進行模式控制,保持盡量少的傳感器節(jié)點處于工作模式,這樣可以有效地節(jié)能整個無線傳感器網(wǎng)絡的能量,同樣也可以減少簇首對收集到的數(shù)據(jù)進行融合所需要的能量；組建了分簇簇首團,按一定的計算方法使分簇簇首團的總能量消耗速率與普通節(jié)點的能量消耗速率相當,保持整個無線傳感器網(wǎng)絡的能量均衡。改進算法通過仿真工具OMNET++得到的仿真結果顯示,改進算法雖然第一個死亡節(jié)點要比LEACH算法出