基于動態(tài)分簇的低能耗WSN路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網絡通常由大量的無線傳感器節(jié)點構成，這些節(jié)點可以監(jiān)測并采集周圍的環(huán)境數據。節(jié)點通常部署在如戰(zhàn)場、火山、南北極冰川、橋梁等偏遠且不宜觸及的自然區(qū)域中，輔助人們對特定區(qū)域的敏感信息進行監(jiān)測。然而無線傳感器網絡中的節(jié)點由電池供電，能源為一次性部署且不可再充，因此節(jié)能是設計無線傳感器網絡系統(tǒng)需要考慮的首要問題。而在整個網絡的能耗中，大部分能量消耗在數據的傳輸環(huán)節(jié)。因此，研究高效節(jié)能的路由協(xié)議可以有效緩解無線傳感器網絡能源有限的問題。<

2、br>　　除了能源問題，由于傳感器節(jié)點受限于成本且體積有限，節(jié)點只有有限的數據存儲和處理能力。因此，在節(jié)能的同時還要求路由算法有較低的時間和空間復雜度，而現有算法往往側重于節(jié)能，忽略了算法復雜度問題。本學位論文利用節(jié)點間嚴格的時鐘同步機制，設計了基于節(jié)點剩余能量的時間退避和動態(tài)選擇簇首機制，使得算法同時具有節(jié)能和低算法復雜度的特點。
　　首先，在簇首選取階段，設計了基于節(jié)點剩余能量的時間退避機制，使高能量的節(jié)點具有較短的退避時間，

3、從而在簇首選取階段更容易勝出，并通過控制簇首廣播半徑的方式控制網絡中簇首的數量。
　　其次，在成簇階段，所有非簇首節(jié)點通過考慮自己與簇首的距離以及簇首與基站的距離來選擇簇首，在盡量保存自身能量的前提下，通過選擇不同的簇首，保存簇首的能量，實現全局能耗均衡，進而延長網絡生存時間。
　　仿真實驗分別對簇首分布、簇首數量穩(wěn)定性、成簇情況和網絡生存時間等指標做了評估。實驗結果表明，與LEACH和HEED協(xié)議比較，本學位論文提出的算法