無線傳感網(wǎng)絡中基于移動Sink的路由算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(WirelessSensorNetworks，WSNs)起源于軍事領域，隨著因特網(wǎng)技術、嵌入式計算技術、傳感器技術、微機電技術、現(xiàn)代網(wǎng)絡及分布式信息處理技術、無線通信技術等的高速發(fā)展，使得具有計算能力、無線通信能力、電池電源和存儲能力的無線傳感器節(jié)點(SensorNode)變得越來越廉價。近年來，WSNs引起了世界范圍內學者的廣泛關注，其應用研究在民用領域也受到極大的關注，例如在建筑物健康狀態(tài)監(jiān)測、醫(yī)療護理、環(huán)境監(jiān)測、交

2、通監(jiān)控、智能家居、空間探索以及大型工業(yè)園、機場的安全監(jiān)測等領域具有廣泛的應用前景。WSNs已經(jīng)成為當前國際上備受關注的、由多學科高度交叉的新興的研究領域。無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點主要由以下幾個特點:節(jié)點密度高、體積小、通信能力有限及節(jié)點能量受限。在無線傳感器網(wǎng)絡的研究中，很關鍵的一個問題就是如何合理利用每個傳感器節(jié)點的能量，使傳感器節(jié)點的能量消耗均衡，從而延長整個無線傳感器網(wǎng)絡的生命周期。在傳統(tǒng)的無線傳感網(wǎng)絡中，傳感器節(jié)點收集的數(shù)據(jù)以多跳

3、的傳輸方式傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(Sink)，由于Sink節(jié)點固定不動，Sink節(jié)點周圍距離Sink節(jié)點較近的節(jié)點因為要轉發(fā)其他節(jié)點的信息給Sink節(jié)點，這些傳感器節(jié)點的能量會很快消耗殆盡，導致整個無線傳感器網(wǎng)絡過早的死亡，遠方未死亡的節(jié)點無法將數(shù)據(jù)傳送給Sink節(jié)點，出現(xiàn)“能量空洞”現(xiàn)象。
　　 為解決能量空洞現(xiàn)象，本文采用移動Sink策略。針對無線傳感網(wǎng)絡中移動Sink的路由問題，從移動Sink網(wǎng)絡分簇和移動路徑調度兩方面進行研究。

4、
　　 第一，良好的網(wǎng)絡拓撲結構是無線傳感器網(wǎng)絡的基礎，這是因為在無線傳感器網(wǎng)絡中，傳感器節(jié)點的通信能力和計算能力十分有限，這就需要設計良好的網(wǎng)絡拓撲結構，這對于提高無線傳感器網(wǎng)絡的性能有很大的幫助。K-means算法可以用來處理網(wǎng)絡分簇，能夠將傳感器節(jié)點按照其地理位置進行均勻劃分。本文在K-means分簇算法的基礎上提出了EK-means算法，并且將EK-means算法引用到無線傳感器網(wǎng)絡中。
　　 第二，本文提出了一