基于低能耗節(jié)能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議算法的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一項(xiàng)研究熱點(diǎn)，為人們獲取信息提供了有利條件。傳感器節(jié)點(diǎn)小容易隱蔽，價(jià)格便宜，所以可以大面積分布在要監(jiān)測(cè)區(qū)域，而且容易部署、節(jié)點(diǎn)自組織形成網(wǎng)絡(luò)。但是傳感器節(jié)點(diǎn)的電池能量有限，而且大多數(shù)情況下不能充電和更換節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)能量一旦用完，意味著節(jié)點(diǎn)死亡，網(wǎng)絡(luò)則受到影響，因此能量問題成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的困擾。所以國內(nèi)外的研究人員紛紛提出了基于能量的路由協(xié)議，怎樣減少節(jié)點(diǎn)的能量消耗，延長網(wǎng)絡(luò)壽命成為當(dāng)今無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

2、研究的關(guān)鍵。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用性相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)不同應(yīng)用將路由協(xié)議分為不同的類別。
　　 本文闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)典型的路由協(xié)議做出分析和總結(jié)。論文將視點(diǎn)放在了分簇技術(shù)和節(jié)能技術(shù)上，對(duì)現(xiàn)有的分簇路由協(xié)議進(jìn)行研究總結(jié)，并分析節(jié)能策略和常用的節(jié)能技術(shù)，提出了一種節(jié)能的負(fù)載均衡的分簇路由協(xié)議—EELCA(Energy Efficient and Load-balanced Cluste

3、ring Algorithm)。協(xié)議采用分簇的形式，根據(jù)最優(yōu)簇頭比例計(jì)算出簇頭個(gè)數(shù)，然后根據(jù)一定的規(guī)則劃分區(qū)域，并分配每個(gè)子域內(nèi)簇頭個(gè)數(shù)；之后，每個(gè)子域根據(jù)能量的高低選舉簇頭節(jié)點(diǎn)，根據(jù)簇頭的最優(yōu)覆蓋范圍確定簇頭間的距離，使得子域內(nèi)的簇頭保持一定的間距。既能覆蓋全網(wǎng)，又避免產(chǎn)生信號(hào)干擾。簇頭選舉完畢后，普通節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)加入簇，但此時(shí)并不限制區(qū)域，也就是說節(jié)點(diǎn)可以加入和自己同一個(gè)子域的簇頭，也可以加入別的區(qū)域內(nèi)的簇頭。但是要遵循一定的原則，本文

4、將這個(gè)原則命名為均衡原則，此原則考慮到三方面的因素，節(jié)點(diǎn)收到簇頭的信號(hào)強(qiáng)度、簇頭的成員數(shù)、以及簇頭到基站的距離。根據(jù)這三點(diǎn)的判斷來決定加入的簇。簇形成之后，進(jìn)入穩(wěn)定階段，普通節(jié)點(diǎn)將信息發(fā)送給簇頭，子域ID大的簇頭又將信息發(fā)送給比自己ID小的簇頭，直到將信息傳遞到基站。應(yīng)用Matlab工具對(duì)EELCA進(jìn)行仿真測(cè)試，各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該協(xié)議能獲得更好的均衡性和節(jié)能性。
　　 最后提出基于中國剩余定理Chinese Remainder