無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合數(shù)據(jù)融合的分簇式路由協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN：Wireless Sensor Networks）集成了傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，是一種特殊的無線通信網(wǎng)絡(luò)。它具有快速布置、多跳路由、動態(tài)拓撲等特性，因其廣闊的應(yīng)用前景和獨特的技術(shù)開發(fā)吸引了眾多學(xué)者的研究興趣，被認為是21世紀(jì)最熱門的技術(shù)之一。
　　 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是通過大量傳感器節(jié)點相互之間通過無線方式連結(jié)所構(gòu)成的，這些傳感器節(jié)點攜帶不同類型的傳感器，采集現(xiàn)場各種數(shù)據(jù)，在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中通過各

2、種路由協(xié)議將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)點(sink)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要能夠自行解決傳感器節(jié)點間的路由問題，具備自組織能力。
　　 幾乎所有傳感器節(jié)點都依靠自己攜帶的電池供電，當(dāng)傳感器節(jié)點被部署后，電池一般不進行更換或無法更換。而且傳感器節(jié)點的處理能力、存儲空間等資源都十分有限，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有很多不同，許多成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無法在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中推廣使用，如何延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期成為了眾多學(xué)者的主要目標(biāo)。
　　 本文主要

3、研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分簇算法、數(shù)據(jù)融合兩大技術(shù)。首先對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有代表性的路由協(xié)議進行了分類、分析和對比，特別是基于層次結(jié)構(gòu)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。在此基礎(chǔ)上，本文提出了基于HEED（Hybrid energy—efficient Distributed clustering）算法的改進行算法。在改進算法中，簇頭節(jié)點可以接收成員節(jié)點的數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)融合。簇頭節(jié)點使用TDMA方式管理簇成員，確定與其沖突的節(jié)點集合，在時隙分配中，為

4、每個節(jié)點在時間幀中分配一個時隙，互相沖突的節(jié)點保證不會占用同一時隙。在分布式傳輸過程中，因為節(jié)點只在自己的時隙內(nèi)通信，所以避免了沖突。
　　 傳感器相互間的通信能耗遠高于節(jié)點運算的能量消耗，數(shù)據(jù)融合技術(shù)能夠?qū)鞲衅鞴?jié)點采集到的具有高冗余度的原始數(shù)據(jù)進行一定運算處理，在保證數(shù)據(jù)有效性的是，減少傳感器節(jié)點間的數(shù)據(jù)通信，達到節(jié)省傳感器節(jié)點能量開銷的目的。本文對數(shù)據(jù)融合技術(shù)進行了介紹，并對典型的數(shù)據(jù)融合算法進行了分析和比較。結(jié)合HEED