無線傳感器網(wǎng)絡若干關(guān)鍵技術(shù)及其應用研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)綜合了低功耗無線電通信技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、微型傳感器技術(shù)及集成電路技術(shù)等多項技術(shù)，成為計算機學科的一個新的研究領(lǐng)域，在軍事和民用諸多領(lǐng)域都具有十分廣闊的應用前景。無線傳感器網(wǎng)絡有很多關(guān)鍵技術(shù)，包括拓撲控制技術(shù)、路由技術(shù)、定位技術(shù)、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)管理、網(wǎng)絡協(xié)議、網(wǎng)絡安全、時間同步、能量管理等。本文對無線傳感器網(wǎng)絡的拓撲生成算法、路由算法、定位算法等關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。 ⑴由于WSN節(jié)點體積小、能量有限、通

2、信能力有限等特點，大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡采用分簇的層次型拓撲控制方法較為合適。由于目前常用的LEACH協(xié)議沒有考慮能量問題，本文對其分簇算法進行改進，并構(gòu)造了一個基于應用的分簇協(xié)議。該算法將一個大型無線傳感器網(wǎng)絡劃分為多個區(qū)域，簇頭節(jié)點負責數(shù)據(jù)的路由轉(zhuǎn)發(fā)并對簇內(nèi)節(jié)點進行管理，既保證了原有覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)通信，也在很大程度上節(jié)省了節(jié)點能量。 ⑵WSN是以數(shù)據(jù)為中心的，監(jiān)測數(shù)據(jù)要通過多跳路由傳送給sink節(jié)點。本文針對定向擴散這種基于

3、查詢的路由機制，詳細介紹了定向擴散路由協(xié)議的原理，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)造一個基于應用的路由協(xié)議，對協(xié)議的各種控制幀格式和算法的操作過程進行了說明。 ⑶由于節(jié)點隨機部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)，對節(jié)點位置的獲得是應用的前提，本文對現(xiàn)有的定位算法進行介紹，并分析比較這些算法存在的優(yōu)點與不足之處，結(jié)合移動Agent技術(shù)的自主性、主動性、反應性、移動性、智能性等特性，提出了一種基于移動Agent的定位算法，闡述了算法的實現(xiàn)過程，并對算法進行分析、仿真。仿