基于活動預(yù)測和能耗均衡的WSN路由協(xié)議.pdf

1、隨著信息采集和處理技術(shù)、無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)等的不斷發(fā)展,無線傳感網(wǎng)絡(luò)在信息獲取能力和便于布置等方面表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,近年來無線傳感網(wǎng)絡(luò)在生活、工業(yè)制造、軍事、醫(yī)療等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。鑒于無線傳感網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點數(shù)量的龐大、體型的微小,故傳感器只能采用電池供電,且不可更換。因此能耗問題成為制約無線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一,也是當(dāng)前該領(lǐng)域的研究熱點之一。
　　目前已經(jīng)研究出了多種無線傳感網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能策略,其中大多數(shù)都是從路由協(xié)

2、議的角度展開的研究。雖然已經(jīng)取得了一定的成效,但是這些研究成果都沒能考慮到無線傳感網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點所觸發(fā)的時空數(shù)據(jù)表現(xiàn)出來的活動模式,更沒有利用該種活動模式進行路由決策從而達到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能耗均衡的目的。
　　本文在無線傳感網(wǎng)絡(luò)能耗研究方面的主要工作包含了以下幾個方面:
　　1)研究網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點所觸發(fā)的時空數(shù)據(jù),挖掘出其中的活動模式,并將其數(shù)據(jù)化表示,為后面路由算法的設(shè)計提供基礎(chǔ)。
　　2)分析無線傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的活動規(guī)律,得

3、出大部分活動都是重復(fù)率較高的日?；顒?且同一種活動在時間、地點和觸發(fā)順序上都有相似性。鑒于此,在活動模式的基礎(chǔ)上設(shè)計了基于活動感知的分簇算法。算法的輸出為多個節(jié)點組成的活動簇。
　　3)在活動分簇算法的輸出結(jié)果下進行活動預(yù)測,并計算出活動預(yù)測權(quán)值。接著引入經(jīng)濟學(xué)中阿特金森指數(shù)來表示節(jié)點群的能耗均衡情況,并計算出能耗均衡權(quán)值?？紤]到部分節(jié)點過早死亡對網(wǎng)絡(luò)性能的影響,利用節(jié)點剩余能量數(shù)值計算出剩余能量權(quán)值。為了降低網(wǎng)絡(luò)總體能耗,分析了