無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)大量的傳感器節(jié)點組成的無線多跳自組織網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點通過相互協(xié)作,對目標(biāo)事件的相關(guān)數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行感知、采集、處理、傳輸和儲存,并最終完成目標(biāo)事件的監(jiān)測任務(wù)。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用范圍越來越廣泛,引起了許多國內(nèi)外的學(xué)者對其進(jìn)行研究。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信中,網(wǎng)絡(luò)層的路由協(xié)議決定著數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂?同時也影響著網(wǎng)絡(luò)性能。本文針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機會路由協(xié)議中的網(wǎng)絡(luò)能耗、中繼節(jié)點選擇、地理位置信息等問題進(jìn)行了深入的研究,分別提出了基于能量有效的機會路由協(xié)議(EEORP)和基于地理位置信息的機會路由協(xié)議(GIoR)�；谀芰坑行У臋C會路由協(xié)議主要從網(wǎng)絡(luò)能耗的角度出發(fā)。以傳感器節(jié)點的剩余能量為考量,提出了平均期望有效度量值、能量剩余比和收包質(zhì)量三個度量指標(biāo)。在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中選擇出第一中繼節(jié)點和備用中繼節(jié)點,實現(xiàn)協(xié)作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),提高數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的可靠性和及時性;同時為進(jìn)一步減少網(wǎng)絡(luò)能耗,協(xié)議利用睡眠喚醒調(diào)度機制,通過時間調(diào)度安排網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在空閑時段進(jìn)行睡眠,節(jié)省能量開銷。通過仿真的實驗結(jié)果可以看到,本文提出的能量有效機會路由協(xié)議相對于傳統(tǒng)的機會路由協(xié)議降低了網(wǎng)絡(luò)能耗,減少了數(shù)據(jù)傳輸時延,延長了網(wǎng)絡(luò)使用壽命�；诘乩砦恢眯畔⒌臋C會路由協(xié)議主要考慮網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的地理位置信息。通過網(wǎng)絡(luò)分區(qū)和節(jié)點的地理位置信息,在傳輸數(shù)據(jù)的過程中確定數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的路徑指導(dǎo)點,并根據(jù)路徑指導(dǎo)點進(jìn)一步選擇出中繼節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā);同時也利用睡眠喚醒機制,合理安排網(wǎng)絡(luò)節(jié)點在空閑時段進(jìn)行睡眠,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)能量。模擬仿真實驗結(jié)果表明,地理位置信息機會路由協(xié)議在數(shù)據(jù)傳輸過程中,傳輸路徑較短,轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù)較少,網(wǎng)絡(luò)能耗較低,在保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的基礎(chǔ)上,也改善了網(wǎng)絡(luò)使用壽命。最后,對本文提出的能量有效機會路由協(xié)議和地理位置信息機會路由協(xié)議進(jìn)行了分析對比。在對能量要求較高的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,能量有效機會路由協(xié)議更具優(yōu)勢;而在利用地理信息位置的網(wǎng)絡(luò)中,地理位置信息機會路由協(xié)議具有優(yōu)勢。
【學(xué)位單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TP212.9;TN929.5
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容
    1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)
    1.5 本章小結(jié)
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特征
    2.3 本章小結(jié)
第3章 機會路由
    3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機會路由
        3.1.1 傳統(tǒng)路由
        3.1.2 機會路由
    3.2 典型的機會路由協(xié)議分析
        3.2.1 Ex OR協(xié)議
        3.2.2 可靠反應(yīng)式增益路由協(xié)議
        3.2.3 異步睡眠喚醒調(diào)度機會路由協(xié)議
        3.2.4 基于地理位置的無信標(biāo)機會路由協(xié)議
        3.2.5 基于地理位置的能量平衡路由協(xié)議
        3.2.6 基于競爭的地理轉(zhuǎn)發(fā)策略
        3.2.7 地理感知的機會路由協(xié)議
    3.3 本章小結(jié)
第4章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效機會路由協(xié)議
    4.1 引言
    4.2 網(wǎng)絡(luò)模型與EEORP協(xié)議
        4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        4.2.2 EEORP協(xié)議概述
        4.2.3 度量值計算
        4.2.4 中繼節(jié)點選擇
        4.2.5 時間調(diào)度
    4.3 網(wǎng)絡(luò)能耗
    4.4 模擬仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)地理信息機會路由協(xié)議
    5.1 引言
    5.2 地理信息機會路由協(xié)議
        5.2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置與分區(qū)
        5.2.2 轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域確定
        5.2.3 中繼節(jié)點選擇
    5.3 睡眠喚醒機制與能耗模型
    5.4 模擬仿真
    5.5 EEORP協(xié)議與GIo R協(xié)議對比
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果

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本文編號：2857017