無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)集成了嵌入式計算、傳感器、分布式信息處理和無線通信等各種技術(shù)，是一種全新的信息獲取、處理和傳輸技術(shù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在軍事偵察、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)療健康、智能家居、空間探索等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，能量是一種十分寶貴的資源。由于傳感器通常由電池供電，而電池提供的能量有限，且傳感器通常被部署在無人值守的環(huán)境下，不能持續(xù)充電。為了延長電池的壽命，以達(dá)到延長整個網(wǎng)絡(luò)的生命周期的目的，近年來人

2、們漸漸意識到了借助通信協(xié)議或者算法來實現(xiàn)節(jié)能的必要性，因此，如何設(shè)計低能耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為研究的熱點。
　　 本文著重在路由層研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗問題，通過對經(jīng)典路由協(xié)議LEACH的改進(jìn)和在路由協(xié)議中增加一種數(shù)據(jù)融合算法實現(xiàn)了降低無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗的效果。
　　 首先，從眾多無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議中挑選出最具有代表性的LEACH協(xié)議進(jìn)行研究，指出了其存在的分簇隨機(jī)性強(qiáng)、簇間通信能耗大，沒有具體的數(shù)據(jù)融合算法等缺陷

3、，為下文的改進(jìn)工作做了鋪墊。
　　 其次，運用粒子群算法對LEACH協(xié)議的分簇算法進(jìn)行優(yōu)化，同時使簇首保持在恒定的最優(yōu)的個數(shù)上;運用最短路徑Dijkstra算法構(gòu)建簇間的多跳路由，大大降低了簇首與基站間的通信成本;仿真實驗比較了原始的LEACH、只優(yōu)化了分簇的LEACH和優(yōu)化了分簇和簇間通信的LEACH三種協(xié)議，得到了最后一種協(xié)議在系統(tǒng)的能耗，網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載和生存期上性能最出色的結(jié)論，驗證了算法改進(jìn)的有效性。
　　 接著，通