無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇刂撇呗匝芯?pdf

1、通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)成為當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，傳感器網(wǎng)絡(luò)具有以下特點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)分布極其稠密且數(shù)目很大：節(jié)點(diǎn)的能量，存儲(chǔ)空間及計(jì)算能力等非常有限，因此讓每個(gè)節(jié)點(diǎn)都維護(hù)全局信息是不可能的；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常工作在人無法接近或者高危險(xiǎn)區(qū)域，使得更換或補(bǔ)充節(jié)點(diǎn)的能源非常困難。所以在設(shè)計(jì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)協(xié)議時(shí)，能效成為首要考慮的問題。拓?fù)淇刂萍夹g(shù)是傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一，如何合理

2、地設(shè)計(jì)拓?fù)淇刂茩C(jī)制從而節(jié)省傳感器節(jié)點(diǎn)有限的能量、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存期是本文的研究重點(diǎn)。 本文從整體上介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本概念，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、特征和應(yīng)用領(lǐng)域；分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)；總結(jié)了拓?fù)淇刂扑惴ǖ闹饕诸?，并?duì)它們的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析。本文的創(chuàng)新點(diǎn)是： 1．在多跳層次型網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，提出了一種基于跳數(shù)的不均勻分簇的拓?fù)淇刂扑惴?HCUC)。用節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)信息來代替節(jié)點(diǎn)的具體位置，不僅節(jié)省了GP

3、S定位設(shè)備所消耗的能量，而且擴(kuò)大了網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍。 2．算法在保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋的基礎(chǔ)上，根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量進(jìn)行簇頭的選擇，使得簇頭的數(shù)目基本符合最優(yōu)簇頭數(shù)目的要求，并且能夠保證簇頭的質(zhì)量。 3．針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)“多對(duì)一”通信的特點(diǎn)，在簇頭選擇通信半徑時(shí)，隨著節(jié)點(diǎn)與基站之間的距離的變化而不斷變化，從而主動(dòng)的降低這種網(wǎng)絡(luò)特性對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響。在簇間傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，利用了距離基站越近的節(jié)點(diǎn)，跳數(shù)越小的規(guī)律，選擇一條到達(dá)基站的最短路徑