基于分簇路由協(xié)議在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用與研究.pdf

1、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和通信方式?jīng)Q定了網(wǎng)絡(luò)的整體性能，高效節(jié)能的通信方式能夠降低節(jié)點(diǎn)的能耗，同時(shí)較好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠達(dá)到均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的目的，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。其具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　WSN中能量消耗決定了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生命周期，因此一個(gè)節(jié)能的路由分簇算法在保證網(wǎng)絡(luò)連通性的前提下能夠大大延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命，其中LEACH作為典型的分簇路由協(xié)議，就是以達(dá)到降低網(wǎng)絡(luò)能耗為目的而提

2、出的。本文在LEACH及其改進(jìn)算法的基礎(chǔ)上對(duì)網(wǎng)絡(luò)能耗進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，引入節(jié)點(diǎn)能量消耗變化方差作為成簇參數(shù)，然后分簇多跳的思想提出了能量高效的多跳分簇路由協(xié)議EMCR（Energy-efficient Multi-Hop Clustering Routing Protocol）。
　　首先，介紹無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)需求，介紹了遠(yuǎn)程園區(qū)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以及整個(gè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行描述，最后對(duì)系統(tǒng)中

3、運(yùn)用的拓?fù)浼夹g(shù)和組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。最后對(duì)分簇路由協(xié)議LEACH做了詳細(xì)介紹，指出協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)和劣勢(shì)，并對(duì)它的改進(jìn)算法DDEEC做了介紹指出改進(jìn)地方。
　　其次，同時(shí)對(duì)單跳和多跳網(wǎng)絡(luò)的能耗進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，綜合分析了多跳中節(jié)點(diǎn)距離和傳輸跳數(shù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)能耗的影響。對(duì)簇頭選舉、節(jié)點(diǎn)的非均勻分簇、以及簇間單跳改為簇間多跳的通信方式的改進(jìn)提出了EMCR算法。對(duì)算法進(jìn)行了仿真分析，在網(wǎng)絡(luò)生命周期、網(wǎng)絡(luò)接收數(shù)據(jù)量以及網(wǎng)絡(luò)能耗方面進(jìn)行對(duì)比分析。驗(yàn)證EM