節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)無線傳感器網絡路由策略設計研究.pdf

1、將新興的無線傳感器網絡應用于節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)可以有效解決農作物需水信息傳輸實施過程中的工藝問題，推動灌溉控制系統(tǒng)的發(fā)展，而無線傳感器網絡路由策略是實現數據傳輸的關鍵技術，是網絡能夠穩(wěn)定工作的必要條件。
　　 本文的主要內容是設計一個適用于節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的無線傳感器網絡路由策略。由于傳感器節(jié)點能量有限，因此路由策略設計的首要目標是平衡節(jié)點能耗，有效節(jié)約能量。
　　 為了設計適用于農田灌區(qū)的網絡路由策略，首先給出了一個無線

2、傳感器網絡結構。該結構針對灌區(qū)土壤濕度變化平穩(wěn)的特點，將整個灌區(qū)劃分為多個基本灌溉區(qū)，由部署在基本灌溉區(qū)中的傳感器節(jié)點構成網絡中的簇，一個基本灌溉區(qū)對應一個簇。隨后在該網絡結構的基礎上研究了一種基于能耗預估的節(jié)點部署密度控制算法，該算法以能耗平衡為目標，計劃部署節(jié)點，增加關鍵區(qū)域的節(jié)點密度。最后在分析一般無線傳感器網絡路由協議要求的基礎上，提出了一種分區(qū)路由策略。
　　 從網絡結構上看，該分區(qū)路由策略是一種層次路由協議。整個網絡

3、被劃分成不同的族，簇由簇頭節(jié)點和若干成員節(jié)點組成。成員節(jié)點只執(zhí)行數據采集和向族頭節(jié)點傳輸數據的任務，而族頭節(jié)點則不僅承擔數據采集的任務，還要接受族內成員節(jié)點傳輸的數據，并進行數據融合，再把處理后的數據向sink節(jié)點傳送。整個路由過程分為網絡準備階段和數據傳輸階段。在準備階段網絡初始化形成，并確定各簇第一任簇頭；在數據傳輸階段實現了數據從成員節(jié)點到簇頭的傳輸和數據從簇頭到sink節(jié)點的遠程傳輸以及簇頭的輪轉。仿真結果表明，該路由策略能有效