無(wú)線傳感網(wǎng)（WSN）是由分布在檢測(cè)范圍內(nèi)的大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成,各個(gè)節(jié)點(diǎn)互相協(xié)作,以多跳的方式把檢測(cè)、采集到的數(shù)據(jù)傳輸給用戶(hù)。無(wú)線傳感網(wǎng)具有經(jīng)濟(jì)成本低、部署方便、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變等特點(diǎn),受到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。然而無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)放置的環(huán)境相對(duì)比較惡劣,并且電池一般不可充電或者更換,因此,研究如何減少網(wǎng)絡(luò)能量消耗、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間使網(wǎng)絡(luò)盡可能長(zhǎng)時(shí)間的工作非常有意義。在對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)的研究和應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),網(wǎng)絡(luò)能耗最大的部分是通信部分,只要降低通信模塊消耗的能量,就能降低整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)對(duì)能量的消耗。而通過(guò)合理的設(shè)計(jì)傳輸路徑和路由算法能有效降低通信過(guò)程中的能耗。分簇算法一直被認(rèn)為是優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造、減少能量消耗最有效的方法,而LEACH（低功耗自適應(yīng)集簇分層型）算法又是最經(jīng)典的分簇算法之一,因此研究LEACH算法是研究分簇過(guò)程的基礎(chǔ)。然而經(jīng)典的LEACH算法由于其在設(shè)計(jì)之初存在的一些不足,比如不適應(yīng)大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)、能量消耗不均衡等,使得LEACH算法已漸漸不適應(yīng)現(xiàn)在的應(yīng)用。于是衍生了越來(lái)越多的改進(jìn)算法,P-LEACH算法和EEM-LEACH算法就是其中的兩種。在深入研究了這兩種算法之后,本文提出了自己的改... 

【文章來(lái)源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)一般都是分層分簇的，在分層分簇網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)可以以短距離多跳的方式協(xié)作完成感知任務(wù)，從而完成傳與外界的溝通。（2）無(wú)線傳感網(wǎng)的物理體系結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)中有很大一部分網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)采用分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，地位平等，節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力、通信能力相當(dāng)，采用單跳或多跳的方式，多跳傳輸時(shí)隨機(jī)選擇其他節(jié)點(diǎn)作為中繼節(jié)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)雖然結(jié)構(gòu)靈活，但是隨著網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，這種拓然會(huì)使計(jì)算變得更加復(fù)雜，并且使得數(shù)據(jù)丟失的概率增加和延時(shí)增加降低網(wǎng)絡(luò)的性能，降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量。所以現(xiàn)在優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大次、異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。（3）通信體系結(jié)構(gòu)無(wú)線傳感網(wǎng)與普通的網(wǎng)絡(luò)相似，但也有作為自組織網(wǎng)絡(luò)特有的特點(diǎn)，網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)如下：

保證點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)的連接。物理層主要是一些傳輸介質(zhì)，比如無(wú)線電、紅外線、光波等，無(wú)線傳輸是無(wú)線傳感器網(wǎng)路的主要傳輸方式。以下是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信體系結(jié)構(gòu)的一些特點(diǎn)[30]：Ⅰ 針對(duì)于網(wǎng)絡(luò)通常節(jié)點(diǎn)數(shù)較多、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓斓奶攸c(diǎn)，設(shè)計(jì)傳感器網(wǎng)絡(luò)時(shí)要考慮到可擴(kuò)展性；針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的 MAC 層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，可以在設(shè)計(jì)時(shí)簡(jiǎn)化許多結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化。Ⅱ 能量受限是自組織網(wǎng)絡(luò)最大的局限性，針對(duì)這個(gè)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)無(wú)線傳感網(wǎng)的整個(gè)運(yùn)行機(jī)制時(shí)，必須考慮的問(wèn)題之一就是節(jié)能。Ⅲ 無(wú)線傳感網(wǎng)的很多特性和自身局限性使得無(wú)線傳感網(wǎng)在遭受攻擊時(shí)承受能力較差，因此在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的一些性能時(shí)一定要保障網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的健壯性在某些節(jié)點(diǎn)死亡后，不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。Ⅳ 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓�，�?jié)點(diǎn)數(shù)量大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的維護(hù)也是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。與上圖相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)如圖 2-3 所示[31]：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3524146