分簇的無線傳感器網絡中瓶頸節(jié)點問題研究.pdf

1、集成了傳感器、嵌入式計算、網絡和無線通信四大技術而形成的無線傳感器網絡是一種全新的信息獲取和處理技術，它是一種新型的無基礎設施的無線網絡，能夠協作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對其進行處理，傳送到需要這些信息的用戶。無線傳感器網絡是計算機科學技術的一個新的研究領域，具有十分廣闊的應用前景，引起了學術界和工業(yè)界的高度重視。 無線傳感器網絡作為對人類未來生活產生深遠影響的十大新興技術之首，具有巨大的應用價值。以“

2、數據為中心”的傳感器網絡只具有有限的計算能力、有限的存儲能力、有限的無線通信能力和有限的電源供應能力。如何在這樣有限的資源環(huán)境下獲取盡可能多的、有效的感知對象的特征信息，并傳輸到用戶節(jié)點進行處，是目前研究的重點問題，這些問題都可以歸結為傳感器網絡的路由問題和能量管理問題。 本文的研究重點在于分簇的無線傳感器網絡中的瓶頸節(jié)點問題。通過分析無線傳感器網絡中瓶頸節(jié)點的特點、分簇路由協議機制以及瓶頸節(jié)點對分簇路由協議的影響，求得分簇的無

3、線傳感器網絡中瓶頸節(jié)點的解決辦法。最后，給出了瓶頸節(jié)點的標記算法和一個以該算法為基礎的分簇路由協議。 傳感器節(jié)點一般由電池供電，且不易更換，所以無線傳感器網絡最關注的問題是如何高效利用有限的能量。本文首先對無線傳感器網絡的能量管理作了全面介紹，系統地分析了傳感器節(jié)點各個部分的能量消耗情況和節(jié)能策略。在分析了無線傳感器網絡能量管理策略的基礎上，提出了無線傳感器網絡中的瓶頸節(jié)點問題，分析了瓶頸節(jié)點的特點，并給出了一個瓶頸節(jié)點標記算法

4、，該算法可用于標記無線傳感器網絡中的瓶頸節(jié)點。 在無線傳感器網絡體系結構中，網絡層的路由技術至關重要。分簇路由具有拓撲管理方便、能量利用高效、數據融合簡單等優(yōu)點，成為當前重點研究的路由技術。所以本文隨之分析了無線傳感器網絡分簇路由機制，著重從簇首的產生、簇的形成和簇的路由角度系統地對當前典型的分簇路由算法進行比較和分析，并結合瓶頸節(jié)點特點和分簇路由機制，總結了瓶頸節(jié)點對分簇路由的影響。 最后，本文給出了一個分簇路由協議的