基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議研究.pdf

1、近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)控、家庭自動(dòng)控制、工業(yè)自動(dòng)化和遠(yuǎn)程測(cè)量等場合。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)限制，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通常都具有能量有限、計(jì)算能力弱和帶寬小等特點(diǎn),而且節(jié)點(diǎn)通常大量部署在感知對(duì)象內(nèi)部或附近，大部分節(jié)點(diǎn)采用電池供電，并且節(jié)點(diǎn)一般都采用一次性部署的方式，因此如何使節(jié)點(diǎn)通信有效利用能量，延長網(wǎng)絡(luò)生命周期成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。其中路由技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)，也是當(dāng)今國

2、內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，近年來有很多路由方案被提出。
　　 本論文首先分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及典型路由協(xié)議，接著重點(diǎn)對(duì)現(xiàn)有的分簇路由協(xié)議LEACH 協(xié)議進(jìn)行分析，并基于該協(xié)議的基礎(chǔ)上提出新的低功耗路由協(xié)議。主要研究工作有以下幾個(gè)方面：
　　 (1)介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的背景、意義以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。
　　 (2)詳細(xì)闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)以及應(yīng)用，分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性問題及面臨的挑戰(zhàn)

3、。
　　 (3)深入研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，對(duì)現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行分類，并研究每類路由協(xié)議中最具代表性的路由協(xié)議，分析它們的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。
　　 (4)重點(diǎn)研究了LEACH協(xié)議，分析了算法的工作過程，總結(jié)了算法的優(yōu)缺點(diǎn)及需要改進(jìn)的地方。在能耗方面，與GSEN協(xié)議進(jìn)行了比較分析，并對(duì)路由算法進(jìn)行了仿真測(cè)試。
　　 (5)在充分吸收LEACH協(xié)議的思想基礎(chǔ)上，提出了基于LEACH的改進(jìn)協(xié)議I-LEA

4、CH。通過與LEACH、GSEN的對(duì)比分析，該協(xié)議在能耗和網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間方面較之LEACH、GSEN有優(yōu)勢(shì)。
　　 針對(duì)上述的研究工作，最后采用MATLAB對(duì)I-LEACH進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果顯示I-LEACH算法減少了網(wǎng)絡(luò)能量消耗，延長了網(wǎng)絡(luò)生命周期。但由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的多樣性和復(fù)雜性，不同的應(yīng)用對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)要求是不同的。期望將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的所有要求都集中在一個(gè)路由協(xié)議中解決，實(shí)現(xiàn)一種通用的路由協(xié)議，是非常