基于連通覆蓋度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由布置在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)和現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)等方面，具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值。高效節(jié)能是該網(wǎng)絡(luò)的首要設(shè)計(jì)目標(biāo)，以延長網(wǎng)絡(luò)壽命。作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂蒲芯康闹攸c(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)覆蓋度和連通度對(duì)網(wǎng)絡(luò)耗能的影響十分重大。
　　 本文首先對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)和研究意義等進(jìn)行了介紹。詳細(xì)闡述了影響無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗的重要指標(biāo)-拓?fù)淇刂浦?/p>

2、的諸多影響參數(shù)。在此基礎(chǔ)上，從分簇拓?fù)?、連通性、覆蓋度三個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，提出了一種新的分簇協(xié)議，將新方法和傳統(tǒng)方法比較，取得了一些有意義的成果，具體工作如下：
　　 1提出了基于連通覆蓋度的無線傳感器分簇協(xié)議，該協(xié)議依據(jù)分而治之的原則。利用最大熵原理在保證網(wǎng)絡(luò)連通覆蓋度的前提下對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化分簇，選出臨時(shí)簇頭后，在每個(gè)簇內(nèi)執(zhí)行CDS選取和簇頭優(yōu)化更新以及替補(bǔ)簇頭節(jié)點(diǎn)的選取，最后利用最短路徑算法導(dǎo)出的最低成本路徑算法進(jìn)行簇間

3、和簇內(nèi)通信。仿真實(shí)驗(yàn)表明，該方法與同類協(xié)議相比，更能夠增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的連通覆蓋度，不僅均衡了能量消耗，延長了網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，而且具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和魯棒性。
　　 2從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全方面考慮，對(duì)所提出的基于連通覆蓋的分簇協(xié)議結(jié)合經(jīng)濟(jì)學(xué)博弈論中的VCG拍賣模型，設(shè)計(jì)出了一個(gè)報(bào)真實(shí)能量值的激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)方案，以保障在簇頭選舉中各節(jié)點(diǎn)能真實(shí)地報(bào)出自己的剩余能量。并對(duì)該機(jī)制進(jìn)行了性能分析驗(yàn)證。經(jīng)過性能分析，在數(shù)據(jù)包傳輸率、真實(shí)能量報(bào)價(jià)、數(shù)據(jù)延