制造物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)優(yōu)先級分簇路由策略研究.pdf

1、制造物聯(lián)網(wǎng)可以突破現(xiàn)有制造業(yè)在數(shù)據(jù)感知、傳輸、控制和人機交互之間協(xié)同能力差的問題，是推進制造業(yè)生產(chǎn)過程智能化的關鍵技術。無線傳感器網(wǎng)絡是制造物聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用的傳輸技術，其具有成本低、部署靈活、快速組網(wǎng)等優(yōu)點，同時也存在能量和計算能力受限等問題，并且制造環(huán)境存在多障礙、金屬介質(zhì)、強電磁等干擾因素，對制造物聯(lián)網(wǎng)能量均衡高效和數(shù)據(jù)實時傳輸帶來巨大的挑戰(zhàn)。
　　為了使網(wǎng)絡能量均衡高效，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性，國內(nèi)外很多研究學者提出了很多解決

2、方案。大部分方案都是采用層次路由協(xié)議，并且假定節(jié)點之間通信質(zhì)量比較穩(wěn)定，根據(jù)簇頭節(jié)點距離匯聚節(jié)點的距離建立大小不均勻的分簇來保證網(wǎng)絡能量平衡高效。但是由于制造環(huán)境多障礙物、強電磁干擾和很多移動的生產(chǎn)設備都會對信道質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，使網(wǎng)絡拓撲動態(tài)變化，不能很好的保持網(wǎng)絡能量平衡高效。本文首先針對制造業(yè)車間復雜的通信環(huán)境容易導致簇頭不能均勻覆蓋網(wǎng)絡區(qū)域，造成能量消耗過大和網(wǎng)絡能量不平衡的問題，提出制造物聯(lián)網(wǎng)能量均衡聚類分簇算法，采用聚類的

3、思想，每次選擇剩余能量高于簇內(nèi)平均能量，并且簇內(nèi)通信能量消耗最小的節(jié)點作為簇頭，從而使簇頭在網(wǎng)絡中均勻分布，降低簇內(nèi)整體能量消耗，達到網(wǎng)絡能量平衡的目的。接著，針對降低網(wǎng)絡能量消耗和提高數(shù)據(jù)傳輸實時性之間存在矛盾的問題，提出一種數(shù)據(jù)優(yōu)先級的分簇路由策略。在網(wǎng)絡中建立能量優(yōu)先和速度優(yōu)先兩種路由，同時將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分成兩種不同的優(yōu)先級，高優(yōu)先級數(shù)據(jù)選擇速度優(yōu)先路由算法，低優(yōu)先級數(shù)據(jù)選擇能量優(yōu)先路由算法，從而達到在減少網(wǎng)絡能量消耗的同時，保證高