無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)能問(wèn)題的相關(guān)研究.pdf

1、　　無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)被認(rèn)為是 21 世紀(jì)能夠?qū)π畔⒓夹g(shù)、經(jīng)濟(jì)、和社會(huì)進(jìn)步發(fā)揮重要作用的，有巨大的發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)，它具有廣泛的應(yīng)用范圍，可以應(yīng)用于智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事領(lǐng)域、交通管理、礦山監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
　　由于傳感器節(jié)點(diǎn)受環(huán)境、體積和成本等因素的限制，使得許多 WSN 節(jié)點(diǎn)通常采用非回收式的應(yīng)用模型，即依靠自帶的電源供電，一旦電量耗盡，則 WSN 節(jié)點(diǎn)退出網(wǎng)絡(luò)而失效。所以為了高效的利用 WSN 節(jié)點(diǎn)所具有的有限能量，

2、我們需要使用先進(jìn)的控制方法盡量使網(wǎng)絡(luò)的壽命加以延長(zhǎng)。
　　本文對(duì) WSN 路由節(jié)能的問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的分析和總結(jié)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其能量洞問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究，取得了一定的研究成果。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容包括：
　　1、針對(duì)固定層邊界模型對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命的限制，提出了動(dòng)態(tài)層邊界模型，即DBL(Dynamic boundary layer)模型。在DBL模型中，按照節(jié)點(diǎn)距離Sink的跳數(shù)將節(jié)點(diǎn)分在不同的層。當(dāng)簇頭的剩

3、余能量比限定值低，則網(wǎng)絡(luò)會(huì)自動(dòng)重新構(gòu)建。并且節(jié)點(diǎn)的層編號(hào)可以在網(wǎng)絡(luò)重建前后不同，這類節(jié)點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致層邊界向Sink方向的移動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致簇大小在網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)時(shí)的變化。因此，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)生命周期中，相鄰層之間的邊界以及簇的大小都會(huì)根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)的變化。DBL模型克服了固定層邊界的限制，可以適應(yīng)于初始拓?fù)溥B通的任意網(wǎng)絡(luò)，平衡不同簇頭之間的能量消耗，可以較好地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命。
　　2、以 DBL 模型為基礎(chǔ)，研究能量洞問(wèn)題。首先對(duì)空閑偵聽和非空閑偵聽

4、下的 WSN節(jié)點(diǎn)的負(fù)載分布特性進(jìn)行研究?；谘芯拷Y(jié)果，提出了負(fù)載相似節(jié)點(diǎn)分布(load similar node distribution)的策略，即以研究結(jié)果為依據(jù)，把較多的節(jié)點(diǎn)放置在負(fù)載較重的區(qū)域，以使各區(qū)域節(jié)點(diǎn)的能量消耗趨于平衡，從而解決 WSN 的能量洞問(wèn)題。本節(jié)通過(guò)隨機(jī)節(jié)點(diǎn)分布、均勻節(jié)點(diǎn)分布和此種策略的仿真比較分析，有力的說(shuō)明了該方法可以較好地平衡能量消耗，對(duì)網(wǎng)絡(luò)壽命有較好的延長(zhǎng)作用。本節(jié)提出的方法雖然是以 DBL 模型為基礎(chǔ)