基于貪婪算法的無線傳感器網(wǎng)絡中繼節(jié)點布局的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點一般由電池供電,能量有限。在部署環(huán)境復雜或人員不可達的區(qū)域,能量難以補充。研究表明,短距離多跳中繼數(shù)據(jù)的方式有利于降低能量消耗,因此網(wǎng)絡布設初期,如何布設具有路由功能的中繼節(jié)點、采用多跳路由機制傳輸數(shù)據(jù)?這涉及到中繼節(jié)點布局的研究。
　　目前國內外對中繼節(jié)點布局算法的研究處于初步階段,布設中繼節(jié)點時,幾乎不考慮任何限制。然而無線傳感器網(wǎng)絡與應用高度相關,中繼節(jié)點的布設位置在實際應用中受到很多物理因素的限制。針

2、對這一問題,本文進行具有限制條件中繼節(jié)點布局算法的研究,主要研究內容如下:
　　1、研究面向應用的中繼節(jié)點布局問題,根據(jù)圖論初步建立兩層中繼節(jié)點布局模型,將中繼節(jié)點布局問題轉化為圖論中的路徑選擇問題。用傳感器節(jié)點數(shù)據(jù)轉發(fā)的最大跳數(shù)、通信路徑選擇標準以及通信容量等限制條件對模型進行約束并優(yōu)化。依據(jù)貪婪算法的思想,制定最近機制貪婪準則,當遇到局部優(yōu)化問題時,使用空洞繞行法繞過空洞區(qū)域,以采用貪婪算法為主、空洞繞行法為輔的方案對中繼節(jié)點

3、布局算法進行設計。
　　2、針對無線傳感器網(wǎng)絡分布區(qū)域為帶狀的情況,將帶狀網(wǎng)絡演化為線性網(wǎng)絡,設計了一種基于線性結構的中繼節(jié)點貪婪布局算法。通過最近機制貪婪準則、最小貪婪準則以及上述限制條件約束中繼節(jié)點的布局位置。理論分析和仿真實驗驗證了該算法能夠降低能量消耗,延長網(wǎng)絡壽命。
　　3、針對復雜環(huán)境中的中繼節(jié)點布局問題,提出一種基于網(wǎng)格結構的中繼節(jié)點貪婪布局算法。該算法根據(jù)RSSI值或LQI值隨通信距離的變化趨勢確定網(wǎng)格間距,