無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)三大支撐技術(shù)之一,將是改變未來人類生活方式的重要技術(shù)手段。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)常常被部署在條件惡劣的野外環(huán)境或無人區(qū)域,無線傳感器節(jié)點所需的能量通常是由電池提供,難以進行再次補充。因此,設(shè)計高效的無線傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,盡可能地降低網(wǎng)絡(luò)能耗,是提升網(wǎng)絡(luò)整體壽命的重要方法。本文針對移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇方案設(shè)計與仿真展開研究。主要設(shè)計目標(biāo)是延長網(wǎng)絡(luò)壽命、提升網(wǎng)絡(luò)性能。本文研究的移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,傳感器節(jié)點是靜止的,而采集節(jié)點是移動的。移動采集節(jié)點可以由移動的人員、車輛、機器人或無人機等擔(dān)負。本文以提升無線傳感器節(jié)點能量效率為切入點,展開網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計與仿真工作,主要工作和創(chuàng)新性成果為:在深入分析經(jīng)典低功耗自適應(yīng)集簇分層型協(xié)議（Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy,LEACH）特性的基礎(chǔ)上,提出了一種采用動態(tài)網(wǎng)絡(luò)劃分并考慮傳感器節(jié)點剩余能量的新型分簇路由協(xié)議（M-LEACH）。該協(xié)議通過對網(wǎng)絡(luò)進行區(qū)域劃分的方式控制簇頭數(shù)量并根據(jù)sink節(jié)點最新位置平衡其在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的分布,同時在簇頭選舉時考慮了節(jié)點剩余能量以平衡網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院大學(xué)人工智能學(xué)院)北京市

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究背景
    1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點
    1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的典型應(yīng)用
    1.4 小結(jié)及本文章節(jié)安排
第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)
    2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧
    2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量模型
    2.4 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中提高能量效率的方法
        2.4.1 以數(shù)據(jù)為中心
        2.4.2 輪流休眠機制
        2.4.3 引入移動性
        2.4.4 跨層設(shè)計
    2.5 基于移動性的典型路由協(xié)議
        2.5.1 面向隨機移動的路由協(xié)議
        2.5.2 面向受限移動的路由協(xié)議
        2.5.3 面向受控移動的路由協(xié)議及移動調(diào)度算法
    2.6 小結(jié)
第三章 一種基于移動sink節(jié)點的改進型LEACH協(xié)議
    3.1 LEACH協(xié)議
        3.1.1 LEACH協(xié)議的運行過程
        3.1.2 LEACH協(xié)議的假設(shè)模型
        3.1.3 LEACH協(xié)議的性能分析
    3.2 M-LEACH協(xié)議設(shè)計
        3.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        3.2.2 分簇結(jié)構(gòu)創(chuàng)建階段簇頭選擇方式
        3.2.3 分組傳輸階段數(shù)據(jù)發(fā)送方式
    3.3 協(xié)議分析
        3.3.1 對于網(wǎng)絡(luò)劃分特性的分析
        3.3.2 對于高節(jié)點密度的網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性分析
    3.4 小結(jié)
第四章 M-LEACH協(xié)議仿真結(jié)果及分析
    4.1 NS2網(wǎng)絡(luò)模擬器簡介
    4.2 仿真及結(jié)果分析
        4.2.1 對于網(wǎng)絡(luò)壽命及數(shù)據(jù)傳輸量的仿真及分析
        4.2.2 對于網(wǎng)絡(luò)壽命偏差的仿真及分析
    4.3 多sink節(jié)點場景下的適應(yīng)性模擬及分析
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)及展望
參考文獻
致謝
個人簡歷與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于簇首成鏈的層次安全路由協(xié)議[J]. 王鑫,王夢瑩,蔣華.  計算機應(yīng)用與軟件. 2015(11)
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[3]簇首選擇改進的LEACH無線傳感器路由協(xié)議[J]. 譚軍.  計算機應(yīng)用與軟件. 2015(06)
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[7]C4ISR體系結(jié)構(gòu)框架的新發(fā)展[J]. 李雪超,張金成.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2011(02)
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[9]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計綜述[J]. 姜連祥,汪小燕.  單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2006(11)
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碩士論文
[1]WSN中基于LEACH協(xié)議的簇頭選舉策略及路由算法的研究[D]. 劉成.杭州電子科技大學(xué) 2015
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)干擾拓撲及其路由協(xié)議研究[D]. 蘇新凌.廣東工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3525605