本文選題：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)　切入點：路由協(xié)議　出處：《山東大學》2016年碩士論文

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種綜合了信息感知、信息存儲和信息傳輸?shù)裙δ艿男滦途W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。近幾年,隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和日趨成熟,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境監(jiān)測、戰(zhàn)場偵查、公共安全和智能家居等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。無線傳感網(wǎng)器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點能量受限且計算和存儲能力有限,如何提高網(wǎng)絡(luò)能量利用率,延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個至關(guān)重要的課題。設(shè)計以能量為優(yōu)先的高效路由協(xié)議是提高網(wǎng)絡(luò)生存周期其中一個有效途徑。本文介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的平面路由協(xié)議和分層路由協(xié)議。為了比較各種協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)缺點,本文選取了最小傳輸能量(Minimum Transmission Energy, MTE)協(xié)議,Static-clustering協(xié)議,低能量自適用分層分簇(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy, LEACH)協(xié)議,低能量中心白適用分層分簇(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy-Central, LEACH-C)四個協(xié)議,分析比較它們在節(jié)點存活數(shù)量,能量消耗和基站接收數(shù)據(jù)量三個方面的情況,仿真結(jié)果顯示,動態(tài)分簇路由協(xié)議總體表現(xiàn)要優(yōu)于靜態(tài)分簇路由協(xié)議和平面路由協(xié)議。本文針對LEACH-C協(xié)議在簇首選擇方案中存在的不足,提出了一種基于節(jié)點剩余能量的簇首選擇方案。該方案以節(jié)點中每輪能量消耗情況為依據(jù),重新確定可以參加簇首選擇節(jié)點范圍,通過增加節(jié)點剩余能量較高的節(jié)點參加簇首選擇的機會,減小網(wǎng)絡(luò)能量分布差異,延長第一節(jié)點死亡出現(xiàn)的時間。為了驗證算法的有效性,本文在NS2上進行的仿真對比。結(jié)果顯示改進算法可以延長第一節(jié)點的死亡時間,延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間。最后為了驗證分析的正確性,本文計算節(jié)點剩余能量的方差來評估網(wǎng)絡(luò)中能量的分布情況,結(jié)果顯示在節(jié)點出現(xiàn)死亡前一段時間,改進算法能夠有效地減小剩余能量方差,平衡網(wǎng)絡(luò)中能量分布,提高能量利用率。
[Abstract]:Wireless sensor network (WSN) is a new network system which integrates the functions of information perception, information storage and information transmission.In recent years, with the development and maturity of related technologies, wireless sensor networks (WSN) have been more and more widely used in environmental monitoring, battlefield detection, public safety and smart home.In wireless sensor network (WSN), the node energy is limited and the computing and storage capacity is limited. How to improve the network energy utilization rate and prolong the lifetime of the network is a crucial issue in the research of WSN.The design of energy-first efficient routing protocols is an effective way to improve the network lifetime.This paper introduces the planar routing protocol and hierarchical routing protocol in wireless sensor networks.In order to compare the advantages and disadvantages of various protocols in the network, this paper selects the minimum Transmission Energy (MTE) protocol and the Static-clustering protocol, and the low-energy self-adaptive hierarchical clustering protocol for Low-Energy Adaptive Clustering hierarchy (Leach) protocol.Low energy center white is suitable for hierarchical clustering Low-Energy Adaptive Clustering Hierarchy-Central- (LEACH-C) protocols. The simulation results show that the four protocols can be compared in three aspects: the number of nodes surviving, the energy consumption and the data received by the base station.Dynamic clustering routing protocol is superior to static cluster routing protocol and planar routing protocol.In this paper, a cluster head selection scheme based on the residual energy of nodes is proposed to overcome the shortcomings of the LEACH-C protocol in the cluster head selection scheme.Based on the energy consumption of each round of nodes, the scheme redetermines the range of nodes that can participate in cluster head selection, and reduces the difference of network energy distribution by increasing the opportunity for nodes with higher residual energy to participate in cluster head selection.Prolongs the time of death at the first node.In order to verify the effectiveness of the algorithm, this paper makes a simulation comparison on NS2.The results show that the improved algorithm can prolong the first node's death time and prolong the network's lifetime.Finally, in order to verify the correctness of the analysis, this paper calculates the variance of node residual energy to evaluate the distribution of energy in the network. The results show that the improved algorithm can effectively reduce the variance of residual energy some time before the node dies.Balance the energy distribution in the network and improve the energy utilization ratio.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 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)用簡介[J];自動化博覽;2004年01期

2 孫雨耕,張靜,孫永進,房朝暉;無線自組傳感器網(wǎng)絡(luò)[J];傳感技術(shù)學報;2004年02期

3 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)用簡介[J];自動化博覽;2005年S2期

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

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

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

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

8 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

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

10 馬華東;陶丹;;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)及其研究進展[J];軟件學報;2006年09期

相關(guān)會議論文 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];第十九屆測控、計量、儀器儀表學術(shù)年會(MCMI'2009)論文集[C];2009年

2 程時端;;傳感器網(wǎng)絡(luò)[A];中國通信學會信息通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)委員會2004年年會論文集[C];2004年

3 楊曼;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對抗[A];四川省電子學會情報專業(yè)委員會學術(shù)交流會論文集[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];第九屆沈陽科學學術(shù)年會論文集（信息科學與工程技術(shù)分冊）[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];中國通信學會第六屆學術(shù)年會論文集（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];紀念中國農(nóng)業(yè)工程學會成立30周年暨中國農(nóng)業(yè)工程學會2009年學術(shù)年會（CSAE 2009）論文集[C];2009年

7 唐云龍;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實驗分析[A];工程設(shè)計與計算機技術(shù)：第十五屆全國工程設(shè)計計算機應(yīng)用學術(shù)會議論文集[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算機學術(shù)會議論文集(下冊)[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方法[A];中國電子學會第十七屆信息論學術(shù)年會論文集[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論文集[C];2011年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

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

2 ;多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)[N];中國計算機報;2006年

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

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

5 樊哲高;我國傳感器網(wǎng)絡(luò)標準工作取得新進展[N];中國電子報;2012年

6 本報記者 王博;傳感器網(wǎng)絡(luò)標準取得新進展[N];計算機世界;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];電子資訊時報;2007年

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

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

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 馬瑞;基于小生境粒子群算法的機艙WSN目標覆蓋研究[D];大連海事大學;2014年

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

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

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

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

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 胥常杰;傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的數(shù)學模型及其應(yīng)用[D];青島大學;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;2006年

3 馬艷麗;基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)的定位技術(shù)的研究[D];燕山大學;2015年

4 吳旭東;基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電表監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)[D];西南交通大學;2015年

5 劉其永;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間通信的信道均衡研究[D];海南大學;2015年

6 王慧彬;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化以及容錯控制算法研究[D];燕山大學;2015年

7 王龍;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞檢測算法研究[D];燕山大學;2015年

8 劉晨;基于粒子群優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法研究[D];昆明理工大學;2015年

9 侯文蕾;無線傳感器移動節(jié)點在WSN中的定位研究[D];昆明理工大學;2015年

10 孫超;能量優(yōu)化的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式濾波與融合[D];昆明理工大學;2015年

，

本文編號：1717049