文档介绍：湖南师范大学
硕士学位论文
一种基于地理位置不等分簇的无线传感器网络路由协议
姓名:李洁
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:李乔良
20090301
摘要无线传感器网络集成了传感技术、嵌入式计算、分布式信息处理和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种监测对象的信息,并进行处理。无线传感器网络路由协议的设计关键问题是如何有效的均衡能耗,延长网络的生命周期。本文首先阐述了无线传感器网络的结构、特点以及关键技术等。然后对现有的典型无线传感器网络路由协议进行了分析与比较,并分析了分层路由协议,指出了橹写嬖诘奈侍猓⒃诖嘶∩提出了一种基于地理信息的分层路由算法濉8眯橐谰葑钣糯首节点概率来确定网络中簇首的个数,并根据距离汇聚节点的远近调整簇半径的大小,将网络覆盖区域划分成若干面积不相等的簇,确保每个簇中有一个簇首节点,以解决橹写厥赘鍪头植疾晃定的问题,簇间采用单跳或多跳通信。同时,我们对蟹е礣募扑惴椒ń懈慕苊饬薒中剩余能量较少的节点成为簇首的问题。并仿真了虶椋抡娼峁砻鳎珿算法节省了整个网络的能量消耗并很好的均衡了网络内节点的能耗,延长了节点的生存时间,改善了网络性能。最后对本文所作的工作进行了总结,并提出了需要进一步研究的问题。关键词:无线传感器网络;椋徊坏确执兀蛔钣糯厥
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耋叫年莎月日期:刎年多月作者签名:摩日期:细甓嘣律先导师签名:彳开耋湖南师范大学学位论文原创性声明湖南师范大学学位论文版权使用授权书⒉槐C荜本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊ⅲ
髀课题背景传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大支柱,它们分别完成对被测对象的信息提取、信息传输及信息处理。随着微电子技术的高速发展和工艺的日益成熟,传感器朝着集成化、微型化、智能化的方向发展。在实际应用中,很多数据采集系统具有采集范围大,采集点众多、布线困难等特点,传统的传感器通过总线方式组成网络,很难满足这种应用要求。于是,融合以上三大技术的无线传感器网络琖υ硕N尴叽感器网络研究最早起源于军事领域。通过飞机撒布以及人工布置等方式,把传感器网络节点大量部署在感知对象内部或附近。这些节点通过自组织方式构成无线网络,能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域的各种环境或监测对象的信息,并对这些数据进行处理后,传送到需要这些信息的用户。这种以自组织形式构成的网络,通过多跳中继方式将数据传回节点,最后借助链路将整个区域内的数据传送到远程控制中心进行集中处理。在传感器网络中绝大多数的节点只有很小的发射范围,而节点的发射能力较强,具有较高的电能,可以把数据发回远程控制节点。无线传感器网络是一种新型的无线通信网络,最早的代表性论述出现在年的“传感器走向无线时代’’。随后在美国的移动计算和网络国际会议上,提出了无线传感器网络是下一个世纪面临的发展机一种基于地理位置不等分簇的无线传感器网络路由协议
研究现状及意义遇。年《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时,无线传感器网络被列为第一项未来新兴技术。无线传感器网络被认为是世纪最重要的技术之一瞳ɑ岫匀死辔蠢吹纳罘绞讲薮笥响。无线传感器网络与传统的无线网络有着不同的设计目标,在无线传感器网络中,除了少数节点需要移动外,大部分节点都是静止的。因为它们通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中,无法更换能源,设计有效的策略延长网络的生命周期成为无线传感器网络的核心问题。而传统的无线网络是在高度移动的环境中通过优化路由和资源管理策略最大化带宽的利用率,同时为用户提供一定的服务质量保证。无线传感器网络与传统网络有着明显不同的技术要求,前者以数据为中心,后者以传输数据为目的。一些为传统网络和自组织的网络设计的协议和算法并不适合无线传感器网络的特点和应用的要求。在密集分布的无线传感器网络中,相邻节点间的距离非常短,低功耗的多跳通信模式节省功耗,同时增加了通信的隐蔽性,也避免了长距离的无线通信易受外界噪声干扰的影响,这些独特的要求和制约因素为无线传感器网络的研究提出了新的技