基于簇的面向數(shù)據(jù)融合的多跳路由協(xié)議研究.pdf

1、目前,無線傳感器網(wǎng)絡技術在軍事偵察、環(huán)境科學、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)自動化以及地質災害等領域得到了廣泛的應用。在基于無線傳感器網(wǎng)絡的農田土壤污染監(jiān)控系統(tǒng)中,由于傳感器節(jié)點數(shù)量眾多,能量有限,分布區(qū)域廣,而且部署區(qū)域環(huán)境復雜,所以研究無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)能機制具有非常重要的意義。本文針對系統(tǒng)的低功耗要求,重點研究無線傳感器網(wǎng)絡中的分簇路由協(xié)議,目的是減少網(wǎng)絡中節(jié)點的能耗,延長監(jiān)控區(qū)域內無線傳感器網(wǎng)絡的壽命。
　　 主要工作為以下六個方面:<

2、br>　　 1.對無線傳感器網(wǎng)絡中分簇路由協(xié)議和數(shù)據(jù)融合技術進行分析,總結現(xiàn)有的研究成果,并對它們進行分類比較。
　　 2.對路由算法的應用對象——農田土壤監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分進行設計。
　　 3.針對區(qū)域內簇間通信的不足,提出一種高節(jié)能分層路由協(xié)議,該協(xié)議主要是根據(jù)能量因子來選擇簇間通信的中間節(jié)點,達到減少簇頭能耗的目的。
　　 4.針對分簇路由協(xié)議中簇頭選擇算法的不足,提出一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應路由算法,該

3、算法是在基站上采用神經(jīng)網(wǎng)絡的自適應學習來選擇簇頭,并根據(jù)最優(yōu)權函數(shù)值選擇最短路徑中的下一跳節(jié)點,同時添加一個新因子來選擇網(wǎng)關節(jié)點以進行簇頭間的通信,減少了簇頭節(jié)點導致網(wǎng)絡出現(xiàn)瓶頸的概率。
　　 5.考慮到前面兩種協(xié)議只適合靜態(tài)路由,且構建路由時需知道節(jié)點的全部信息,提出一種基于簇勢場的數(shù)據(jù)融合策略,該策略在簇內引入序列勢場,同時在簇頭與Sink間引入混合勢場以進行數(shù)據(jù)融合,簇頭可根據(jù)其局部信息快速構建一條路由,因此可大大減少簇頭