無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層帶寬自適應(yīng)路由協(xié)議.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會信息化的飛速發(fā)展，人們對信息的依賴也與越來越強(qiáng)烈，這就迫切需要一種實(shí)用有效的信息獲取技術(shù)來建立人們客觀物理世界與虛幻的信息世界之間的聯(lián)系。多種多樣的信息采集方式被大批科研工作者提出來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(WSN)就在這樣的大背景下應(yīng)運(yùn)而生，隨著它對人們的生活領(lǐng)域的影響越來越廣泛，迅速發(fā)展成為一項(xiàng)極具拓展空間的信息采集技術(shù)。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理基礎(chǔ)是傳感器節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)體積微小，通常大密度部署在監(jiān)測區(qū)域，節(jié)點(diǎn)具有對

2、環(huán)境表征變化的感知和收集能力，并能通過自身處理器處理采集到的被感知對象的信息。在需要對特定區(qū)域?qū)嵤┍O(jiān)控時，傳感器節(jié)點(diǎn)隨即部署在該區(qū)域，它們相互間通過無線通信方式進(jìn)行協(xié)作，形成無線自組織網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)價格低廉、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)大，被廣泛應(yīng)用于軍事國防、工業(yè)生產(chǎn)控制與檢測、自然環(huán)境感知、家庭自動化、健康檢測以及公共安全等領(lǐng)域。
　　在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)能量十分有限，電源無法充電或者更換，因此如何延長網(wǎng)絡(luò)壽命一直

3、是研究熱點(diǎn)問題。本文首先對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了概述，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)體系及其設(shè)計(jì)要素，并講述了無線傳感器目前的應(yīng)用。然后又對現(xiàn)在已有經(jīng)典的路由協(xié)議進(jìn)行了介紹，講述了其算法原理，并對它們的性能進(jìn)行了比較分析。最后在對多種路由協(xié)議以及其改進(jìn)算法的大量研究總結(jié)的基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的路由協(xié)議，即分層帶寬自適應(yīng)路由協(xié)議，該協(xié)議適用于事件觸發(fā)性的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，假設(shè)基站位于監(jiān)測區(qū)域的最邊緣，為達(dá)到均衡節(jié)點(diǎn)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)壽命的目的，本算法將

4、監(jiān)測區(qū)域劃分成數(shù)個環(huán)帶區(qū)域，同一環(huán)帶內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)被賦予相同ID值，在路由路徑的搭建過程中，節(jié)點(diǎn)只選擇與自己相鄰并靠近基站的環(huán)帶內(nèi)節(jié)點(diǎn)作為自己的數(shù)據(jù)傳輸對象，在節(jié)點(diǎn)選擇下一跳節(jié)點(diǎn)時綜合考慮了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)剩余能量及數(shù)據(jù)發(fā)送能耗權(quán)重，該算法還引入了帶寬自適應(yīng)的方法，在網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一定輪數(shù)的數(shù)據(jù)傳輸之后，網(wǎng)絡(luò)會根據(jù)各環(huán)帶內(nèi)節(jié)點(diǎn)剩余平均能量自行調(diào)整換帶寬度，能量消耗較快的環(huán)帶就能迅速補(bǔ)充進(jìn)去新的節(jié)點(diǎn)，使網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)負(fù)載適度平衡，達(dá)到最大化延長網(wǎng)絡(luò)生存時間的目