面向鏈狀傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點部署和網(wǎng)絡(luò)路由方案研究.pdf

1、傳感器網(wǎng)絡(luò)多跳中繼通信的工作方式容易導(dǎo)致通信負荷集中在匯聚節(jié)點附近的傳感器節(jié)點中，導(dǎo)致這些節(jié)點能量消耗更快，形成通信熱點，這個問題稱為通信負載不平衡問題。窄長鏈狀傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種傳感器節(jié)點部署呈窄長鏈狀形式的的傳感器網(wǎng)絡(luò)，由于其特殊的結(jié)構(gòu)，使其相對于常規(guī)的傳感器網(wǎng)絡(luò)更容易導(dǎo)致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)集中在部分節(jié)點造成通信負載不均衡，也更容易由部分節(jié)點耗盡能量引發(fā)網(wǎng)絡(luò)中斷，使得兼顧能量效率的負載平衡問題成為困擾窄長鏈狀傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的核心難題。
　

2、　為了解決上述難題，本文以節(jié)點部署策略和配套路由算法為核心解決這個問題：多個移動匯聚節(jié)點作為網(wǎng)絡(luò)中間層被引入，按照規(guī)劃靜止和行駛。在窄長鏈狀部署的傳感器節(jié)點和移動匯聚節(jié)點的基礎(chǔ)上，動態(tài)分簇路由算法被提出，以實現(xiàn)傳感器節(jié)點之間和移動匯聚節(jié)點之間的通信負荷平衡，負載均衡并不以犧牲通信能量效率為代價，通信能量效率依然保持在較高的水平。傳感器網(wǎng)絡(luò)的分簇常常也會帶來客觀的成本，它包括簇首節(jié)點廣播自身位置，簇成員接收信息，判斷歸屬再反饋信息給簇首節(jié)

3、點。在本文提出的方案中，所有傳感器節(jié)點根據(jù)存儲在自身內(nèi)部的算法自動組網(wǎng)，無需分簇信息的廣播，僅有極少的時間同步信息即可保證動態(tài)分簇的實現(xiàn)。相對于動態(tài)分簇，時間同步每隔很長一段時間才需要，這大大降低了建簇能量成本，同時還提高了建簇速度。
　　為了驗證該方案的有效性，本文從入侵監(jiān)測的環(huán)形柵欄覆蓋傳感器網(wǎng)絡(luò)、用于管道監(jiān)測的線型鏈狀傳感器網(wǎng)絡(luò)這兩種典型的窄長鏈狀傳感器入手分析方案的效果，網(wǎng)絡(luò)能耗仿真結(jié)果證明，該方案實現(xiàn)了傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信能