基于邊界檢測的無線傳感器網(wǎng)絡能量密度路由算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是一種在沒有固定基礎設施的環(huán)境下構建的由傳感器節(jié)點臨時組成的自組織無線網(wǎng)絡，節(jié)點的能量供應、計算能力和通信能力等資源都非常有限，所以如何延長網(wǎng)絡的生存周期以及提高網(wǎng)絡的工作效率是無線傳感器網(wǎng)絡的關鍵。
　　 由于無線傳感網(wǎng)絡的這些特性和要求，網(wǎng)絡的拓撲識別就成為了無線傳感器網(wǎng)絡研究中的重要問題，而邊界識別是核心問題。更重要的是，無線傳感器網(wǎng)絡對信息的采集、處理和傳輸都需要有效的路由算法作為基本保障，而與邊界識別的結

2、合可以提供更好的路由效率。
　　 本文首先對現(xiàn)有的邊界識別算法和無線傳感器網(wǎng)絡經(jīng)典路由算法進行了深入的研究和分析，結合物理學上密度的概念，定義了一個新的能量密度的概念，即能量密度的取值大小是與節(jié)點的剩余能量成正比，與節(jié)點到Sink節(jié)點的距離的平方成反比。在此基礎上，提出了一種新的無線傳感器網(wǎng)絡路由算法--無線傳感器網(wǎng)絡基于邊界檢測的無線傳感器網(wǎng)絡能量密度路由算法。
　　 在基于邊界檢測的無線傳感器網(wǎng)絡的能量密度路由算法中

3、，網(wǎng)絡首先進行邊界識別，標記邊界節(jié)點，網(wǎng)絡中的節(jié)點總是把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給下一個比自己離Sink節(jié)點更近而且能量密度是節(jié)點常規(guī)傳輸方式所到達的除了邊界標記節(jié)點以外的所有鄰接節(jié)點中的最大者。當所有滿足比節(jié)點自身離Sink節(jié)點更近的節(jié)點都是已經(jīng)標記的節(jié)點時，則當前節(jié)點將數(shù)據(jù)回傳給上一跳節(jié)點，同時將自己標記成邊界節(jié)點。
　　 在此基礎上，本文還討論了另外一種的基于邊界檢測的預處理能量密度路由算法，即在網(wǎng)絡邊界識別的過程中，當邊界節(jié)點都被標記后

4、，邊界節(jié)點會觸發(fā)一個節(jié)點自我發(fā)現(xiàn)的過程，邊界周邊的節(jié)點會自動檢測是否能找到滿足路由條件的下一跳節(jié)點，如果能則不作處理，如果不能則將自己也標記成邊界節(jié)點，并通知鄰接節(jié)點。接下來，論文介紹了用Java語言來實現(xiàn)本文算法的仿真過程，對其仿真結果進行了分析，對基于邊界檢測的能量密度路由算法的關鍵參數(shù)進行了探討和研究，并得出了其變化對算法性能影響的規(guī)律。最后，論文對全文進行了總結和對未來的研究工作進行了展望，并指出了未來研究工作的方向和重點。