一種無線傳感器網(wǎng)絡能量有效方案的研究與仿真.pdf

1、近年來，綜合傳感器、嵌入式微處理器、網(wǎng)絡和無線通信四大技術而形成的無線傳感器網(wǎng)絡技術得到了迅速的發(fā)展。它是由大量的傳感器節(jié)點通過自組織的無線通信方式，協(xié)同地完成特定功能的智能專用網(wǎng)絡，可以實時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng)絡布控區(qū)域內(nèi)感知目標的信息，并對采集到的信息進行處理后傳送給特定用戶，使用戶完全掌握監(jiān)測區(qū)域的情況并做出反應。在國防軍事、環(huán)境科學、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、災害監(jiān)測、空間探索等眾多領域的巨大潛在應用價值，使無線傳感器網(wǎng)絡受到越來越多國

2、內(nèi)外政府機構、研究單位和企業(yè)的關注，被列為21世紀IT行業(yè)熱點技術之一。 在無線傳感器網(wǎng)絡的實際應用中，傳感器節(jié)點體積較小，大多由電池供電，且在使用過程中很難給電池充電或更換電池，因此它的能量非常有限，網(wǎng)絡使用中經(jīng)常會由于能量的耗盡導致節(jié)點的失效。節(jié)點的能量限制嚴重地阻礙無線傳感器網(wǎng)絡的進一步發(fā)展，如何在網(wǎng)絡工作過程中降低網(wǎng)絡的能耗，延長網(wǎng)絡的使用壽命是其面臨的首要問題。其中，節(jié)點間進行的無線通信是無線傳感器網(wǎng)絡消耗能量最多的部

3、分，很多物理層、媒體接入層、網(wǎng)絡層的節(jié)能協(xié)議都有效地降低了單個節(jié)點在無線通信方面的能耗。但在無線傳感器網(wǎng)絡的實際應用中，通常都存在著基站周圍節(jié)點能量消耗過快的問題，這屬于與網(wǎng)絡拓撲結構有關的能耗問題，大部分節(jié)能協(xié)議都不能解決。針對此類問題，本文采用了一種基于多移動基站機制的能量有效方案，其基本思想就是把網(wǎng)絡的使用時間分成很多輪，并在每輪的開始將移動基站(可無人自治移動)放置至特定位置，通過每輪選定基站最佳的放置位置來平衡網(wǎng)絡負載，延長網(wǎng)