無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是一種新型的測控網(wǎng)絡(luò)，它由大量部署在監(jiān)測區(qū)域的傳感器節(jié)點組成，節(jié)點以自組織的方式組成網(wǎng)絡(luò)來協(xié)同感知、收集、傳輸、處理數(shù)據(jù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有部署成本低、監(jiān)測精度高、可遠(yuǎn)程監(jiān)控、便于維護(hù)等特點，在諸多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。傳感器節(jié)點的能量非常有限，因此提高能效、延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期成了WSN的研究熱點。同時在實時性應(yīng)用中，要保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，就要降低網(wǎng)絡(luò)的時延。而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議大多數(shù)把提高能效作為目標(biāo)，很少考

2、慮時延的問題。
　　 針對上述的問題，本文深入研究了數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議，提出了能效與時延均衡的匯聚算法(EEDBA)。在降低能耗方面，對于分層路由中的簇頭能量消耗較多，能量負(fù)載不均衡，容易產(chǎn)生“熱區(qū)”現(xiàn)象，本文設(shè)計了大小不等的簇，可以有效地平衡各個簇的能量消耗，并且在簇內(nèi)建立了節(jié)點協(xié)商機(jī)制，避免頻繁地創(chuàng)建簇帶來巨大的能量開銷。然后對簇內(nèi)的數(shù)據(jù)先進(jìn)行融合處理，再通過多跳的方式傳送到SINK節(jié)點。融合操作去除了冗余信息，減少了傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量

3、，從而達(dá)到節(jié)省能量的目標(biāo)。在降低時延方面，本文利用并行傳輸?shù)乃枷雭頊p少訪問沖突的概率，增加信道的利用率。在簇內(nèi)建立一條匯聚樹，使數(shù)據(jù)沿著這條路徑快速的匯聚起來，本文采用逆序的方法從簇頭節(jié)點開始創(chuàng)建生成樹，直到最后把簇內(nèi)的剩余節(jié)點全部加進(jìn)來，然后把生成樹反向調(diào)整過來，就可以得到一個匯聚樹。匯聚樹能夠讓多對節(jié)點同時傳輸，每個節(jié)點都安排在固定的時隙，這樣節(jié)點可以有序地并行傳輸。與LEACH協(xié)議相比，它減少了節(jié)點按照TDMA方式排隊等待的時間，