面向農業(yè)監(jiān)測的無線傳感器網絡路由算法研究與監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf

1、農業(yè)是支撐國民經濟建設與發(fā)展的基礎產業(yè)。如何利用有限的農業(yè)資源,借助先進的科學技術手段來提高生產效率、環(huán)境效益和經濟效益已經成為農業(yè)領域的研究重點及熱點。
　　近年來,隨著傳感器技術、無線通信技術和計算機技術的飛速發(fā)展,作為一種信息獲取和處理的新模式,無線傳感器網絡已成為備受國內外關注的新興前沿研究領域。在農業(yè)系統(tǒng)中應用無線傳感器技術可以有效地降低生產成本、提高農產品質量和產量、保證農業(yè)可持續(xù)發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境。
　　與傳統(tǒng)

2、網絡相比,無線傳感器網絡中節(jié)點通常使用能量有限的蓄電池供電,容易因能量耗盡而失效,如何在有限的資源環(huán)境下獲取盡可能多的有效的感知對象的特性信息并傳輸給用戶是目前無線傳感器網絡的研究重點及熱點。
　　圍繞上述問題,本文以農業(yè)環(huán)境監(jiān)測為應用背景,重點研究無線傳感器網絡路由協議。首先,介紹了傳感器網絡的體系結構、應用領域和關鍵技術,分析了現有路由協議的設計思路,對經典的路由協議進行了分析和比較,重點對LEACH協議進行了深入研究和分析;

3、其次,針對LEACH協議中分簇不合理、簇首分布不均勻、單跳通信導致能耗不均勻等問題,提出了一個基于調度和位置信息的多跳分簇路由協議,從節(jié)點的角色角度出發(fā),將所有節(jié)點分為簇首節(jié)點、成員節(jié)點和調度節(jié)點三種類型。在簇運行階段,調度節(jié)點對每簇中的簇首節(jié)點和成員節(jié)點的能量進行實時監(jiān)測;在簇首更換階段,由調度節(jié)點根據監(jiān)測的結果指定相應的節(jié)點成為簇首,這樣一方面由于不采用競爭的方式,能夠避免簇首更換時由于節(jié)點參與競爭而引起的能量消耗;另一方面,由于調