基于低能耗節(jié)能的無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議算法的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是目前計算機領域的一項研究熱點，為人們獲取信息提供了有利條件。傳感器節(jié)點小容易隱蔽，價格便宜，所以可以大面積分布在要監(jiān)測區(qū)域，而且容易部署、節(jié)點自組織形成網(wǎng)絡。但是傳感器節(jié)點的電池能量有限，而且大多數(shù)情況下不能充電和更換節(jié)點，節(jié)點能量一旦用完，意味著節(jié)點死亡，網(wǎng)絡則受到影響，因此能量問題成為無線傳感器網(wǎng)絡的困擾。所以國內(nèi)外的研究人員紛紛提出了基于能量的路由協(xié)議，怎樣減少節(jié)點的能量消耗，延長網(wǎng)絡壽命成為當今無線傳感器網(wǎng)絡協(xié)議

2、研究的關鍵。由于無線傳感器網(wǎng)絡是應用性相關的網(wǎng)絡，根據(jù)不同應用將路由協(xié)議分為不同的類別。
　　 本文闡述了無線傳感器網(wǎng)絡路由設計的特點和評價標準，并對無線傳感器網(wǎng)絡典型的路由協(xié)議做出分析和總結。論文將視點放在了分簇技術和節(jié)能技術上，對現(xiàn)有的分簇路由協(xié)議進行研究總結，并分析節(jié)能策略和常用的節(jié)能技術，提出了一種節(jié)能的負載均衡的分簇路由協(xié)議—EELCA(Energy Efficient and Load-balanced Cluste

3、ring Algorithm)。協(xié)議采用分簇的形式，根據(jù)最優(yōu)簇頭比例計算出簇頭個數(shù)，然后根據(jù)一定的規(guī)則劃分區(qū)域，并分配每個子域內(nèi)簇頭個數(shù)；之后，每個子域根據(jù)能量的高低選舉簇頭節(jié)點，根據(jù)簇頭的最優(yōu)覆蓋范圍確定簇頭間的距離，使得子域內(nèi)的簇頭保持一定的間距。既能覆蓋全網(wǎng)，又避免產(chǎn)生信號干擾。簇頭選舉完畢后，普通節(jié)點申請加入簇，但此時并不限制區(qū)域，也就是說節(jié)點可以加入和自己同一個子域的簇頭，也可以加入別的區(qū)域內(nèi)的簇頭。但是要遵循一定的原則，本文

4、將這個原則命名為均衡原則，此原則考慮到三方面的因素，節(jié)點收到簇頭的信號強度、簇頭的成員數(shù)、以及簇頭到基站的距離。根據(jù)這三點的判斷來決定加入的簇。簇形成之后，進入穩(wěn)定階段，普通節(jié)點將信息發(fā)送給簇頭，子域ID大的簇頭又將信息發(fā)送給比自己ID小的簇頭，直到將信息傳遞到基站。應用Matlab工具對EELCA進行仿真測試，各項實驗結果表明，該協(xié)議能獲得更好的均衡性和節(jié)能性。
　　 最后提出基于中國剩余定理Chinese Remainder