無線傳感器網(wǎng)絡路由研究及其應用.pdf

1、無線傳感網(wǎng)絡由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點組成，其利用無線通信方式形成一個多跳的自組織網(wǎng)絡系統(tǒng)，目的是協(xié)同感知、采集和處理網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域中感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。無線傳感器網(wǎng)絡中，節(jié)點能量有限且一般沒有能量補充，因此路由協(xié)議需要高效利用能量。同時，由于傳感器節(jié)點數(shù)目很大，節(jié)點只能獲取局部拓撲結構信息，路由協(xié)議要能在局部網(wǎng)絡信息的基礎上選擇合適的路徑。
　　 本課題以“東莞聯(lián)合技工學院學生考勤系統(tǒng)”為背景，在學校的教

2、室、學生宿舍、校門等地方部署RFID標簽閱讀器，通過無線射頻技術采集標簽信息，然后轉(zhuǎn)發(fā)到中心服務器，形成學生在校園內(nèi)的位置狀態(tài)信息，為學生的考勤提供依據(jù)。從RFID標簽閱讀器到中心服務器的數(shù)據(jù)通信可選用有線方式或無線方式，甚至兩者相結合的混合通信方式；與此同時，隨著RFID標簽閱讀器規(guī)模的不斷增加，其數(shù)據(jù)通信的效率將成為系統(tǒng)應用的核心和關鍵。
　　 論文在分析無線傳感器網(wǎng)絡模型后，設計了一種基于最小通信代價的分簇路由協(xié)議MCRP

3、。協(xié)議采用分布式選取簇頭，通過加權函數(shù)平衡節(jié)點加入簇的距離代價和通信功率代價，使節(jié)點形成一個拓撲結構穩(wěn)定的分簇網(wǎng)絡。簇間采用多跳傳輸方式進行通信，將轉(zhuǎn)發(fā)簇頭節(jié)約的能量和剩余能量作為權重函數(shù)的參數(shù)，選擇最優(yōu)的簇頭轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。為避免轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)過多而產(chǎn)生較高數(shù)據(jù)延遲，MCRP協(xié)議設置了轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包閾值，當轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)約的能量達到一定比值時，簇頭節(jié)點才會選擇多跳機制，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包給其它簇頭。
　　 論文采用NS2仿真軟件對MCRP路由協(xié)議進行了仿真