無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議改進(jìn)研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的進(jìn)步，傳感器技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。各種音頻、視頻、圖像傳感器無(wú)論是在成本，還是在精細(xì)度上都有了極大的提高，使得多媒體傳感器大規(guī)模的應(yīng)用成為可能。與 WSN相比較，WMSN不僅僅采集、傳輸溫度、濕度、目標(biāo)位置等物理信息，還采集、傳輸并處理更細(xì)粒度的圖像、音視頻等多媒體信息。由于信息內(nèi)容的數(shù)量急劇增加，WMSN的各個(gè)層級(jí)都對(duì)用于解決這些層級(jí)上的關(guān)鍵問(wèn)題的新技術(shù)和新方法產(chǎn)生了需求。能量消耗問(wèn)題就是這其中的一個(gè)比較重

2、要的問(wèn)題。
　　傳感器節(jié)點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)信息的收集、傳輸以及處理時(shí)需要消耗一定的能量。此外，為實(shí)現(xiàn)性能的優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)資源的高效利用，傳感器節(jié)點(diǎn)之間還需要頻繁的進(jìn)行非傳感信息的交互并需要運(yùn)行較為復(fù)雜的智能算法，這對(duì)能量的效率也提出了較高要求。然而，WMSN的節(jié)點(diǎn)其能量來(lái)源一般是電池，并且，一般情況下，部署后電能是不能得到補(bǔ)充的。因而會(huì)造成如下兩個(gè)問(wèn)題，一是因失效而死亡的節(jié)點(diǎn)附近的信息不能再采集；另一個(gè)是如果其作為路由節(jié)點(diǎn)，那么網(wǎng)絡(luò)就會(huì)由于失效

3、節(jié)點(diǎn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹袛啵杉降臄?shù)據(jù)就不能傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)了。
　　針對(duì)上面存在的問(wèn)題，本文做了以下幾個(gè)方面的相關(guān)工作。
　　(1)本文對(duì)定向擴(kuò)散協(xié)議（Directed Diffusion，DD)的擴(kuò)散過(guò)程進(jìn)行了分析，通過(guò)對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行階梯等級(jí)標(biāo)記來(lái)確定路由的方向和避免循環(huán)路徑的產(chǎn)生，同時(shí)也加快了網(wǎng)絡(luò)的收斂速度。再把蟻群優(yōu)化算法應(yīng)用到其中與之結(jié)合，便可求出網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑，從而節(jié)省了能量。
　　(2)在階梯等級(jí)建立后，

4、給不同等級(jí)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行功率分配。由于低等級(jí)節(jié)點(diǎn)中繼傳輸數(shù)據(jù)的次數(shù)較多，所以給等級(jí)低的節(jié)點(diǎn)分配較小的功率。而如果不同等級(jí)節(jié)點(diǎn)的功率相同，就會(huì)導(dǎo)致低等級(jí)節(jié)點(diǎn)能量耗盡而過(guò)早失效。
　　(3)為了方便快速、直觀的獲取到不同參數(shù)下的實(shí)驗(yàn)仿真結(jié)果，使用 Qt4.85開(kāi)發(fā)了一個(gè)NS-2實(shí)驗(yàn)仿真平臺(tái)這樣的一個(gè)前端軟件，在這個(gè)前端軟件中可以從多個(gè)角度設(shè)置不同的參數(shù)，得出不同的仿真結(jié)果。結(jié)合 Qwt5.21實(shí)時(shí)的繪出不同協(xié)議的結(jié)果圖，并做出相關(guān)的結(jié)果分