【摘要】：隨著無線通信技術(shù)、低功耗的傳感器節(jié)點(diǎn)等技術(shù)地不斷發(fā)展和進(jìn)步,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。由于不需要布設(shè)固定的通信基礎(chǔ)設(shè)施,WSN已經(jīng)在人類生活的諸多方面,如工業(yè)自動(dòng)化、軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛地應(yīng)用。雖然傳感器節(jié)點(diǎn)具備自組織的無線通信能力及信息感知能力,但傳感器節(jié)點(diǎn)儲(chǔ)存能量少,存儲(chǔ)空間小且信息處理能力有限,而且節(jié)點(diǎn)往往以隨機(jī)撒播等方式自由地分布在監(jiān)測(cè)區(qū)域,更換節(jié)點(diǎn)電池難度較大,傳統(tǒng)的Ad-Hoc網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)并不直接適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。因此對(duì)資源受限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來說,如何建立合適的路由完成節(jié)點(diǎn)感知信息的傳輸,最大可能地延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期無疑成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)問題研究的重中之重。對(duì)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來說,分簇路由具有高效節(jié)能、可擴(kuò)展性好等方面的優(yōu)勢(shì)。因此有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同分布式管理,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)能量均勻地消耗,提高能量的利用率,達(dá)到延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的。因此,論文將重點(diǎn)研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能量有效的分簇路由技術(shù),并在不可靠的無線通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。主要工作如下:(1)針對(duì)LEACH協(xié)議選擇簇頭時(shí),靠近基站節(jié)點(diǎn)容易出現(xiàn)的能量空洞問題,論文提出一種基于閾值區(qū)域劃分的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法。該算法采用了基于層次路由的混合算法,根據(jù)指定的邊界閾值將網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域劃分為兩個(gè)部分:內(nèi)區(qū)和外區(qū)。相比于外區(qū),協(xié)議在內(nèi)區(qū)使用更大的簇頭生成密度參數(shù),最后給出論文提出的協(xié)議與LEACH路由協(xié)議的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較。結(jié)果表明,考慮到第一個(gè)退出網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的輪數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo),論文提出的協(xié)議能夠有效地延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的生命周期。(2)考慮到無線通信鏈路上可能隨機(jī)出現(xiàn)的分組丟失等事件,數(shù)據(jù)的丟失會(huì)降低數(shù)據(jù)聚集的精度,因此重傳又會(huì)加大能量的損耗。為了在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存周期內(nèi)盡可能地減少數(shù)據(jù)的損失比率,論文提出了一種基于鏈路可靠性的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)簇頭選舉協(xié)議。節(jié)點(diǎn)從鄰居節(jié)點(diǎn)中挑選簇頭節(jié)點(diǎn)時(shí),綜合利用鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的鏈路可靠性和能量因素進(jìn)行推理,自適應(yīng)地選取最佳的簇頭節(jié)點(diǎn)。為了度量鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的鏈路可靠性,采用了基于確認(rèn)的技術(shù),并引入了滑動(dòng)窗口記錄與鄰居節(jié)點(diǎn)的最近幾輪的通信狀態(tài)。仿真結(jié)果表明,和LEACH協(xié)議相比,論文提出的這種動(dòng)態(tài)選擇鄰居簇頭節(jié)點(diǎn)的協(xié)議可以有效地減少網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)損失率,實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)有效、可靠地傳輸。
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 果為;傳感器網(wǎng)絡(luò)展望[J];電子產(chǎn)品世界;2001年14期

2 夏俐,陳曦,趙千川,江永亨,管曉宏;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用簡(jiǎn)介[J];自動(dòng)化博覽;2004年01期

3 孫雨耕,張靜,孫永進(jìn),房朝暉;無線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];傳感技術(shù)學(xué)報(bào);2004年02期

4 夏俐;陳曦;趙千川;江永亨;管曉宏;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用簡(jiǎn)介[J];自動(dòng)化博覽;2005年S2期

5 莊慶德;傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀[J];國外電子測(cè)量技術(shù);2005年04期

6 謝潔銳;胡月明;劉才興;劉蘭;;大田監(jiān)測(cè)中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署[J];現(xiàn)代計(jì)算機(jī);2006年03期

7 李小遐;劉瑞霞;;一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)[J];自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用;2006年04期

8 吳春婧;鄭明春;秦繼林;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2006年08期

9 徐勇軍;楊宇;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展[J];電子產(chǎn)品世界;2006年19期

10 ;堅(jiān)固的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)適合苛刻的工業(yè)環(huán)境[J];電子設(shè)計(jì)技術(shù);2006年09期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 彭政;魏巍;羅相根;羅永健;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器數(shù)量的選擇方法[A];第十九屆測(cè)控、計(jì)量、儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)(MCMI'2009)論文集[C];2009年

2 程時(shí)端;;傳感器網(wǎng)絡(luò)[A];中國通信學(xué)會(huì)信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會(huì)2004年年會(huì)論文集[C];2004年

3 楊曼;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)抗[A];四川省電子學(xué)會(huì)情報(bào)專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

4 闞鳳龍;徐自文;陳楠;左傳文;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及其發(fā)展研究[A];第九屆沈陽科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（信息科學(xué)與工程技術(shù)分冊(cè)）[C];2012年

5 賈杰;趙林亮;常桂然;;面向異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的高能效覆蓋控制[A];中國通信學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2009年

6 馮健昭;肖德琴;肖克輝;李就好;;基于謂詞的水質(zhì)傳感器網(wǎng)絡(luò)采樣整合優(yōu)化算法[A];紀(jì)念中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)（CSAE 2009）論文集[C];2009年

7 唐云龍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)分析[A];工程設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)：第十五屆全國工程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

8 杜景林;陳力軍;謝立;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)集成體系結(jié)構(gòu)[A];2008年全國開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(下冊(cè))[C];2008年

9 李新;田斌;辛陽;陳林順;;傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于音頻的異常事件檢測(cè)方法[A];中國電子學(xué)會(huì)第十七屆信息論學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

10 劉昊;;面向電子智能服裝的人體無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[A];“力恒杯”第11屆功能性紡織品、納米技術(shù)應(yīng)用及低碳紡織研討會(huì)論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 羅清岳;讓無線傳感器網(wǎng)絡(luò)走入生活[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

2 ;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2006年

3 美國專利律師 譚文曄　薛之揚(yáng);無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專利分析[N];科技日?qǐng)?bào);2010年

4 本報(bào)記者 趙建國;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)改變未來世界[N];中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)報(bào);2011年

5 樊哲高;我國傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)工作取得新進(jìn)展[N];中國電子報(bào);2012年

6 本報(bào)記者 王博;傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)取得新進(jìn)展[N];計(jì)算機(jī)世界;2012年

7 溫雅路;利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提高地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)能力[N];人民郵電;2008年

8 林宗輝;ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)解決方案[N];電子資訊時(shí)報(bào);2007年

9 賽迪顧問信息產(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)咨詢師 王坤;國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究進(jìn)展[N];通信產(chǎn)業(yè)報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 張彤;物物之連[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 馬瑞;基于小生境粒子群算法的機(jī)艙WSN目標(biāo)覆蓋研究[D];大連海事大學(xué);2014年

2 李洪峻;面向入侵目標(biāo)追捕的多回路無線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與相關(guān)技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 張德敬;基于虛擬坐標(biāo)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D];山東大學(xué);2015年

4 楊顯輝;森林資源數(shù)據(jù)獲取的移動(dòng)Sink無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

5 畢冉;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的事件監(jiān)測(cè)算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 石熙;數(shù)字水印技術(shù)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全中的應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2015年

7 徐力杰;低占空比傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度問題研究[D];南京大學(xué);2014年

8 歐陽鍵;面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)作傳輸技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

9 馮森;面向智能配用電的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化協(xié)議研究[D];華北電力大學(xué);2015年

10 徐毅;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低能耗路由協(xié)議研究[D];山東大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 胥常杰;傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型及其應(yīng)用[D];青島大學(xué);2010年

2 黃錚;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通與覆蓋的研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

3 彭一;基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)識(shí)別技術(shù)研究[D];西南大學(xué);2015年

4 肖力;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的車流量檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D];華南理工大學(xué);2015年

5 劉麗萍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于時(shí)空相關(guān)性的數(shù)據(jù)壓縮[D];西南大學(xué);2015年

6 何沐曦;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下基于MATLAB和OMNeT++的IEEE1588時(shí)間同步仿真[D];西南大學(xué);2015年

7 黎鳳霞;一種雙極型多變量公鑰密碼算法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)化與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2015年

8 王曉彤;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的奶牛健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究[D];天津理工大學(xué);2015年

9 劉曉晨;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位方法研究[D];上海師范大學(xué);2015年

10 董曉峰;畜禽養(yǎng)殖環(huán)境感知及動(dòng)物標(biāo)識(shí)技術(shù)裝備集成研究和應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2764338