本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效性研究　出處：《華中師范大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是一種主要面向任務(wù)的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其具有自組織性,它的主要功能是感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)等。WSN具有相當(dāng)廣闊的應(yīng)用前景,目前已在民用、軍事和工業(yè)等諸多領(lǐng)域投入使用。由于其存在巨大的科學(xué)研究意義以及應(yīng)用價值,在世界各國已受到了工業(yè)界、軍事國防和學(xué)術(shù)界等領(lǐng)域極大的關(guān)注和重視。WSN中的節(jié)點通常使用電池供電,能量十分有限,且為傳感器節(jié)點更換電池或者補充電量幾乎是不可能的。由于能量對整個WSN的生命周期具有決定性的影響,因此如何優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)中的能耗使其能量得到有效利用已是當(dāng)前WSN急需解決的問題。本文對提高WSN能量效率的數(shù)據(jù)壓縮、睡眠調(diào)度、數(shù)據(jù)融合、拓?fù)淇刂�、能量收集、能量高效路由設(shè)計、功率控制等方法進(jìn)行了闡述。對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的各功能模塊和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧中的各層分別進(jìn)行了能耗分析,分別提出了相應(yīng)的節(jié)能策略。本文在基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效性研究的基礎(chǔ)上,對經(jīng)典的基于多簇結(jié)構(gòu)的LEACH協(xié)議進(jìn)行了研究,針對本文中提出的不足,對LEACH算法進(jìn)行了改進(jìn),其改進(jìn)算法的主要工作如下：首先,改進(jìn)算法中將節(jié)點的剩余能量作為權(quán)重參數(shù)引入到簇頭選舉方案中,使剩余能量偏多的節(jié)點有更大的概率當(dāng)選簇頭,從而有效均衡網(wǎng)絡(luò)能耗。其次,改進(jìn)算法中引入最優(yōu)簇頭數(shù)的概念并對其數(shù)量進(jìn)行計算,以避免監(jiān)測覆蓋區(qū)域中簇頭個數(shù)過多或過少的問題。再次,當(dāng)簇頭與基站采用多跳通信的形式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時,將權(quán)值函數(shù)引入到簇頭節(jié)點的下一跳路由節(jié)點選擇方案中,以節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的整體能耗。最后,在MTALAB平臺上進(jìn)行仿真實驗,并對LEACH算法及其改進(jìn)算法的性能進(jìn)行比較與分析。實驗結(jié)果表明,改進(jìn)算法能有效均衡整個網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載和能耗,較顯著地延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
【學(xué)位授予單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1323137