發(fā)布時(shí)間：2020-04-18 19:38

【摘要】：無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)被譽(yù)為改變未來(lái)的技術(shù),無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采用若干價(jià)格低廉,性能較低的節(jié)點(diǎn)自組織形成一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò),通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)同,實(shí)現(xiàn)單一節(jié)點(diǎn)無(wú)法達(dá)到的效果。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在最近幾十年發(fā)展迅速,但是由于電池技術(shù)發(fā)展緩慢,能量問(wèn)題一直制約著無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,學(xué)者們提出了很多極富創(chuàng)意的解決方法,涵蓋算法,協(xié)議,底層硬件節(jié)點(diǎn)。而作為協(xié)議之中的經(jīng)典代表,LEACH在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中始終占據(jù)著一席之地。LEACH采用節(jié)點(diǎn)分層的設(shè)計(jì)思路,將節(jié)點(diǎn)分成普通節(jié)點(diǎn)和簇頭節(jié)點(diǎn),同時(shí)采用輪詢選擇的方法,讓所有節(jié)點(diǎn)參與到簇頭選擇中來(lái)。將所有節(jié)點(diǎn)的能量水平維持在相對(duì)均衡的狀態(tài),由此讓所有節(jié)點(diǎn)獲得相對(duì)均衡的壽命。LEACH協(xié)議設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,但是思想精妙,因而得到業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。同時(shí)由于LEACH僅僅是一種里路上的模型,因此距離實(shí)際應(yīng)用仍然有一定的差距。本文作者通過(guò)閱讀國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn),并將現(xiàn)有的若干LEACH的改進(jìn)協(xié)議進(jìn)行綜合分析,根據(jù)現(xiàn)有協(xié)議的不足,進(jìn)行有目標(biāo)地改進(jìn)。作者綜合運(yùn)用SMA算法,以LEACH的簇頭的輪詢選擇機(jī)制作為切入點(diǎn),優(yōu)化現(xiàn)有的簇頭選擇方法,從節(jié)點(diǎn)剩余能量和節(jié)點(diǎn)所處的位置角度,進(jìn)行全方位的綜合考量,最終選擇最適合的節(jié)點(diǎn)作為簇頭,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的整體壽命。另外,在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量水平降低時(shí),網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)現(xiàn)有的簇的結(jié)構(gòu),進(jìn)一步分解,從而縮短通信距離,降低能量的消耗。本文選取了原生的LEACH協(xié)議和改進(jìn)的LEACH-C協(xié)議,與SLEACH進(jìn)行了性能方面的對(duì)比,并采用NS-3仿真環(huán)境進(jìn)行了模擬仿真。從節(jié)點(diǎn)的生命周期剩余能量分布等方面進(jìn)行考量,實(shí)驗(yàn)證明,SLEACH的改進(jìn)效果較為明顯。
【圖文】：

圖１．１無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)逡逑說(shuō)起無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展史，令人驚奇的是，這個(gè)如今在生產(chǎn)生活中廣的技術(shù)早年竟誕生于戰(zhàn)場(chǎng)之上。說(shuō)來(lái)有趣，戰(zhàn)爭(zhēng)這種充滿破壞性的事物在摧

圖２．邋１邋ＷＳＮ的拓?fù)涫疽鈭D逡逑要想了解和優(yōu)化無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，必須要對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)有個(gè)全面系統(tǒng)的了解。逡逑無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)與普通無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的最顯著的區(qū)別在于．？無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的通信有很典的方向性［７］。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其業(yè)務(wù)邏輯和流量也大多發(fā)生在普通傳器節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)之間，按照方向可細(xì)分為上行（如數(shù)據(jù)從傳感器節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)）和下行（如查詢指令從匯聚節(jié)點(diǎn)到傳感節(jié)點(diǎn)）兩種。而剩余的部分發(fā)生在節(jié)點(diǎn)之間無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的單個(gè)節(jié)點(diǎn)的能量水平較低，而且隨時(shí)有能量耗盡的可能性，因無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)具有很大的不穩(wěn)定性。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，從其名稱上可以看出是一種重于監(jiān)控功能的網(wǎng)絡(luò)，主要的功能就是對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，，并及時(shí)將區(qū)域內(nèi)的件進(jìn)行上傳。逡逑針對(duì)上文對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究，我們可以大致得出無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的如下幾特點(diǎn)：逡逑
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

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