基于能量均衡的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)是普適計(jì)算、普適控制的一種實(shí)現(xiàn)技術(shù)，涉及現(xiàn)代傳感器、微電子、無(wú)線通信、嵌入式計(jì)算、分布式信息處理等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，以數(shù)據(jù)為中心，具有自組織、自調(diào)節(jié)的特點(diǎn)，廣泛用于軍事、農(nóng)業(yè)、建筑、醫(yī)療及各種商業(yè)領(lǐng)域。而無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)體積微小，攜帶的電池能量有限，所以研究高效的能量利用機(jī)制是一項(xiàng)重要的研究工作。拓?fù)淇刂蒲芯咳绾卧诒ＷC網(wǎng)絡(luò)連通性和覆蓋度的情況下，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是

2、節(jié)能機(jī)制的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。
　　本文首先介紹了物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念、相關(guān)技術(shù)及主要應(yīng)用；總結(jié)了拓?fù)淇刂频闹饕芯糠较颉?yōu)化的意義、研究現(xiàn)狀及主要挑戰(zhàn)；分別對(duì)平面拓?fù)浜蛯哟瓮負(fù)淇刂谱髁松钊胙芯?，闡述了相關(guān)的理論基礎(chǔ)及網(wǎng)絡(luò)模型；提出了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)“能量空洞”現(xiàn)象，分析了該現(xiàn)象產(chǎn)生的原因?；谝陨系难芯炕A(chǔ)，本文的研究成果主要包括以下三個(gè)方面：
　?、偬岢隽艘环N基于非均勻部署的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量均衡算法：根據(jù)“能量空

3、洞”現(xiàn)象，研究分析無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)均勻分布的能耗問(wèn)題，從而提出一種節(jié)點(diǎn)非均勻部署算法，令網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)位置的工作的節(jié)點(diǎn)密度相同，分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的中繼節(jié)點(diǎn)的密度隨著與Sink節(jié)點(diǎn)距離的增大而減小，從整體上實(shí)現(xiàn)能量消耗均衡。
　?、谔岢隽艘环N能量有效的分簇算法。根據(jù)源節(jié)點(diǎn)到匯聚節(jié)點(diǎn)Sink的跳數(shù)，調(diào)節(jié)簇頭的比例及簇的規(guī)模，使靠近Sink節(jié)點(diǎn)的簇頭比例增大、簇規(guī)模變小，簇頭可以節(jié)省一部分能量來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)距離Sink較遠(yuǎn)的簇頭發(fā)送的數(shù)據(jù)，從局部范圍內(nèi)達(dá)到