基于數(shù)據(jù)融合的無線傳感器網(wǎng)絡路由技術研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetworks，WSN)由大量廉價的傳感器節(jié)點所構成，節(jié)點間通過無線通信方式形成一個多跳自組織網(wǎng)絡。普通傳感器節(jié)點可以通過其攜帶的各種類型的傳感器采集現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，并以接力的方式通過其它傳感器節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)逐跳地發(fā)送到匯聚節(jié)點(Sink)。
　　由于無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點資源受限，如何通過拓撲管理、能量有效的路由協(xié)議、功率控制等方面來延長網(wǎng)絡的生存時間是無線傳感器網(wǎng)絡的核心研究課題。無線

2、傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議為節(jié)點數(shù)據(jù)的傳輸指明路徑，它影響和決定了整個無線傳感器網(wǎng)絡的性能和壽命。傳輸路徑上的中間節(jié)點通過數(shù)據(jù)融合技術對來自不同節(jié)點的數(shù)據(jù)進行處理，從而減少傳感器節(jié)點間數(shù)據(jù)通信，是節(jié)省傳感器節(jié)點能量開銷，延長網(wǎng)絡壽命的有效技術手段之一。論文主要研究利用數(shù)據(jù)融合技術解決無線傳感器網(wǎng)絡由于能量限制導致的生存性問題，并探討基于數(shù)據(jù)融合的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議在網(wǎng)絡生存時間方面的性能。
　　在無線傳感器網(wǎng)絡中，影響路由的因素包括業(yè)

3、務類型、拓撲結構、節(jié)點處理能力等各個方面，針對已有的無線傳感器網(wǎng)絡路由算法極少考慮多種干擾因素的問題，又考慮到幾何路由算法是對數(shù)據(jù)融合支撐性最好的一類路由算法，論文提出了一種基于勢能場的幾何路由算法，通過距離勢能場把二維的無線傳感器網(wǎng)絡轉化到三維空間討論，并且通過場的概念，使無線傳感器網(wǎng)絡路由算法可以通過引入不同的勢能場的疊加來解決多個因素對路由的影響。仿真分析表明，此算法可以有效地處理多種因素對路由效果的影響，并且能快速地收斂。

4、>　　論文在引入能量消耗模型的基礎上，研究數(shù)據(jù)融合與路由對網(wǎng)絡生存時間的影響。由推導得出，基于數(shù)據(jù)融合與路由的聯(lián)合優(yōu)化，網(wǎng)絡生存時間的最大化問題可轉化為一個不可微的最優(yōu)化問題。引入瓶頸節(jié)點的概念，利用光滑函數(shù)近似的方法，把該最優(yōu)化問題轉化為二階函數(shù)的極大值問題，并得出了有解的充分條件。利用此充分條件和幾何路由協(xié)議的思想，論文提出了一種分布式路由算法并進行了仿真分析。結果顯示，此算法能顯著減少數(shù)據(jù)流量和增大網(wǎng)絡生存時間，同時能有效快速的收