作為20世紀(jì)末發(fā)展起來的一種無線自組織網(wǎng)絡(luò),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集傳感器技術(shù)、微機電系統(tǒng)技術(shù)、無線通信技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)和分布式信息處理于一體的傳輸技術(shù)。不同于傳統(tǒng)的公網(wǎng)通信技術(shù),無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以任務(wù)或數(shù)據(jù)為中心的,并以其易于布置、低能耗、低成本、方便控制等特點內(nèi)廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、智能等多個領(lǐng)域。在農(nóng)田領(lǐng)域中,傳統(tǒng)的依靠人工采集和有線的數(shù)據(jù)獲取在實時性、準(zhǔn)確性和便捷性上均已經(jīng)無法滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的結(jié)合是推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)升級轉(zhuǎn)型的重要推動力。因此設(shè)計優(yōu)化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu),來適應(yīng)和應(yīng)用在農(nóng)田環(huán)境中是一個重要的研究領(lǐng)域。本文針對農(nóng)田監(jiān)測環(huán)境具有部署特殊、規(guī)模大、農(nóng)作物生長所受環(huán)境因子影響復(fù)雜等特點,將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層路由路由協(xié)議當(dāng)中的核心協(xié)議LEACH協(xié)議作為研究對象,從網(wǎng)絡(luò)建模、節(jié)點類型、簇首選擇及其輪換機制、路由選擇算法等方面對協(xié)議作出適應(yīng)性改進(jìn)。主要研究成果如下:(1)農(nóng)作物在農(nóng)田環(huán)境生長時,其生長狀況是受到多方面環(huán)境因素的影響,因此本文在初始化網(wǎng)絡(luò)時設(shè)置了不同類型的傳感器節(jié)點,模擬實際應(yīng)用中,不同數(shù)量級的傳感器節(jié)點產(chǎn)生不同參數(shù)...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景和意義
        1.1.1 課題的背景
        1.1.2 課題的意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究進(jìn)展
        1.2.2 國內(nèi)研究進(jìn)展
    1.3 課題主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
        1.3.1 本課題主要研究內(nèi)容
        1.3.2 本課題章節(jié)結(jié)構(gòu)安排
第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)
        2.1.1 無線傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)
        2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
        2.1.3 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)
    2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的支撐技術(shù)
    2.3 無線傳感器的路由協(xié)議
        2.3.1 平面路由協(xié)議
        2.3.2 分層路由協(xié)議
    2.4 本章小結(jié)
第3章 LEACH協(xié)議的研究與性能評價
    3.1 LEACH協(xié)議的運行機制
        3.1.1 簇的建立階段
        3.1.2 穩(wěn)定傳輸階段
    3.2 能量消耗模型
    3.3 LEACH協(xié)議的性能評價
        3.3.1 LEACH協(xié)議的優(yōu)點
        3.3.2 LEACH協(xié)議的不足
    3.4 LEACH協(xié)議的改進(jìn)方案
    3.5 本章小結(jié)
第4章 農(nóng)田環(huán)境下基于LEACH協(xié)議成簇方式的改進(jìn)
    4.1 應(yīng)用于農(nóng)田環(huán)境下的WSN的挑戰(zhàn)
    4.2 成簇算法的改進(jìn)思路
        4.2.1 簇內(nèi)空間的劃分
        4.2.2 算法重要參數(shù)的設(shè)定
        4.2.3 簇間融合
        4.2.4 簇首選擇原理
    4.3 成簇算法的設(shè)計
        4.3.1 改進(jìn)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)模型和能量模型
        4.3.2 農(nóng)田環(huán)境中的傳感器節(jié)點設(shè)計
        4.3.3 簇內(nèi)簇首競爭概率公式
        4.3.4 簇首重新選擇機制
    4.4 算法仿真與性能分析
        4.4.1 仿真實驗參數(shù)設(shè)定
        4.4.2 分簇仿真與分析
        4.4.3 最優(yōu)參數(shù)設(shè)定
        4.4.4 改進(jìn)算法性能仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 農(nóng)田環(huán)境下基于LEACH協(xié)議簇間通信的改進(jìn)
    5.1 基于貪婪算法的多跳路由
        5.1.1 貪婪算法與農(nóng)田環(huán)境的適應(yīng)性分析
        5.1.2 周邊轉(zhuǎn)發(fā)的改進(jìn)
        5.1.3 貪婪轉(zhuǎn)發(fā)與周邊轉(zhuǎn)發(fā)的結(jié)合
        5.1.4 路由空洞的避開
    5.2 算法仿真與性能分析
        5.2.1 仿真實驗參數(shù)設(shè)定
        5.2.2 簇間通信多跳的仿真對比與分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝



本文編號：3803209