由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network,WSN)具有節(jié)點(diǎn)可以大規(guī)模部署、自組織網(wǎng)絡(luò)、動(dòng)態(tài)性的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)和傳輸?shù)目煽啃砸约皞鞲衅鞴?jié)點(diǎn)高度集成的特點(diǎn),使其在軍事監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及外層空間探索等許多方面都具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)今WSN的能耗問題是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn),而WSN路由協(xié)議性能的好壞直接影響著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期。通過對(duì)現(xiàn)有路由協(xié)議的學(xué)習(xí)和總結(jié),發(fā)現(xiàn)分簇路由協(xié)議的設(shè)計(jì)可以有效的延長(zhǎng)WSN生命周期,而分簇路由協(xié)議的關(guān)鍵之一就在于簇首選擇的方法。本文主要是面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的簇首選擇研究。在LEACH協(xié)議的基礎(chǔ)上,一方面針對(duì)WSN簇頭的選擇過程中沒有考慮節(jié)點(diǎn)分布不均勻、能量損耗不相同和溫度變化不確定等問題,設(shè)計(jì)出基于節(jié)點(diǎn)向心性路由協(xié)議的簇首選擇協(xié)議,解決LEACH路由協(xié)議簇首選取方法的不足。通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)的向心性和能量剩余以及節(jié)點(diǎn)溫度的綜合值來作為簇頭選擇的條件,以此來降低節(jié)點(diǎn)的能量消耗,提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可靠性。另一方面針對(duì)WSN中冗余節(jié)點(diǎn)過多導(dǎo)致采集的冗余信息量過大的問題,設(shè)計(jì)出冗余節(jié)點(diǎn)間歇性休眠的簇首選擇協(xié)議。通過計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)感知區(qū)域的感知覆蓋情況和傳輸數(shù)據(jù)的相似度選出冗余節(jié)點(diǎn)進(jìn)行休眠處理,來降低對(duì)感知區(qū)域監(jiān)測(cè)信息采集的相互重疊,進(jìn)而降低網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載,提高節(jié)點(diǎn)能量的有效利用率和網(wǎng)絡(luò)的整體性能。使用OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真工具進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明:改進(jìn)后的算法可以提高節(jié)點(diǎn)的能量利用以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
【學(xué)位單位】：沈陽(yáng)化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP212.9;TN929.5
【部分圖文】：

都具有相同的軟硬件處理設(shè)施，異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由至少具備兩種同特征屬性的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成[14]。傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究，繪制出 WSN 的結(jié)構(gòu)圖，如圖 1-1 所示。Internet 或衛(wèi)星Sink 節(jié)點(diǎn)戶傳感器節(jié)點(diǎn)任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)

沈陽(yáng)化工大學(xué)碩士論文 第一章 緒論于無線的含義，通常指的是傳感器與傳感器之間，傳感器與用戶之間的通信方式WSN 的工作原理描述如下：分布在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)按照具體的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，每個(gè)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)自己周圍環(huán)境的信息監(jiān)測(cè)和傳輸，傳輸?shù)倪^程中數(shù)據(jù)可能遇到被多個(gè)節(jié)點(diǎn)處理的情況，經(jīng)過多跳路由的方式傳送給 sink 節(jié)點(diǎn)，再由 sink 節(jié)點(diǎn)把收集到的信息通過與任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)相連的 Internet 或者衛(wèi)星，最終將信息呈現(xiàn)給用戶[15]。反之，用戶可以通過任務(wù)管理節(jié)點(diǎn)直接下發(fā)指令給 WSN中的節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行任意時(shí)間的所需數(shù)據(jù)查詢。1.3.2 傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)通常由四個(gè)模塊組成，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示，箭頭方向說明了數(shù)據(jù)在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的傳遞過程。傳感器模塊 處理器模塊無線通信模塊

10圖 2-1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類Routing protocol Classification for wireless sensor networks撲結(jié)構(gòu)劃分:平面路由協(xié)議和分簇路由協(xié)議分在平面路由協(xié)議中是不存在的，該類協(xié)議中，各個(gè)網(wǎng)需要維護(hù)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和進(jìn)行路由計(jì)算。這類協(xié)議的結(jié)由算法容易實(shí)現(xiàn)，發(fā)生瓶頸效應(yīng)的可能性小。缺點(diǎn)是擴(kuò)展小的網(wǎng)絡(luò)中，同時(shí)需要維護(hù)路由表，在節(jié)點(diǎn)大規(guī)模部署占用大量的存儲(chǔ)空間，網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)載很大。比較典型Flooding)[23]、定向擴(kuò)散（Directed Diffusion，DD）[24]、EA
【參考文獻(xiàn)】

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1 王軍;孫健程;;基于LEACH的WSN路由協(xié)議的研究與改進(jìn)[J];沈陽(yáng)化工大學(xué)學(xué)報(bào);2015年04期

2 崔亞峰;史健芳;;基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)簇和預(yù)測(cè)機(jī)制的WSN目標(biāo)跟蹤算法[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2015年07期

3 龐博;沈海斌;嚴(yán)曉浪;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗真隨機(jī)源設(shè)計(jì)[J];傳感器與微系統(tǒng);2014年02期

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5 翁錦深;秦華標(biāo);張宗國(guó);;基于LEACH的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議改進(jìn)算法[J];電信科學(xué);2013年04期

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7 林闖;萬劍雄;向旭東;孟坤;王元卓;;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的動(dòng)態(tài)優(yōu)化:模型、求解與應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);2012年07期

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10 馮芳;程良倫;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中一種新的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)路由算法[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2010年10期

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