無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集算法的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSNs)是目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)的能量供給全部來自電池，因而儲備能量受電池存儲的限制。當(dāng)節(jié)點(diǎn)部署環(huán)境相對較差，且對節(jié)點(diǎn)數(shù)量有極大需求時(shí)，人工更換傳感器節(jié)點(diǎn)的電池不便也不現(xiàn)實(shí)。所以，對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展而言，如何提高網(wǎng)絡(luò)壽命，成為至關(guān)重要的核心問題之一。RaSMaLai算法是最大化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命的一種典型算法，本文詳細(xì)介紹了RaSMaLai算法并針對

2、其有可能進(jìn)入無效循環(huán)和無效等待狀態(tài)的問題，進(jìn)行了兩點(diǎn)改進(jìn)并提出了一種新的隨機(jī)轉(zhuǎn)換算法NRaSMaLai。
　　改進(jìn)一，在數(shù)據(jù)收集樹初始化過程中對其進(jìn)行檢測，防止其進(jìn)入無效等待狀態(tài);改進(jìn)二，在更新數(shù)據(jù)收集樹操作過程中對數(shù)據(jù)收集樹中的最大負(fù)載節(jié)點(diǎn)及其所有子孫節(jié)點(diǎn)進(jìn)行狀態(tài)檢測，如果最大負(fù)載節(jié)點(diǎn)的所有子孫節(jié)點(diǎn)都不存在潛在的雙親節(jié)點(diǎn)，則按照一定的策略對數(shù)據(jù)收集樹進(jìn)行隨機(jī)轉(zhuǎn)換，防止樹進(jìn)入無效循環(huán)狀態(tài)，從而保證數(shù)據(jù)收集樹最終能達(dá)到平衡或接近預(yù)設(shè)

3、的平衡狀態(tài)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，一般情況下，使用改進(jìn)一或改進(jìn)二的RaSMaLai算法都能使數(shù)據(jù)收集樹達(dá)到平衡狀態(tài)，從而擴(kuò)大無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。
　　在RaSMaLai的基礎(chǔ)上提出了一種新的隨機(jī)轉(zhuǎn)換算法NRaSMaLai，在循環(huán)過程中會在數(shù)據(jù)收集樹中尋找樹中擁有最小負(fù)載的節(jié)點(diǎn)，通過增加其本身或其子孫節(jié)點(diǎn)的負(fù)載，從而使數(shù)據(jù)收集樹達(dá)到平衡狀態(tài)或接近預(yù)設(shè)的平衡狀態(tài)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，NRaSMaLai相比于RaSMaLai，在隨機(jī)轉(zhuǎn)換的過程中迭代步數(shù)