基于Voronoi圖的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是以收集數(shù)據(jù)為目的，感知和傳輸數(shù)據(jù)為過程的系統(tǒng)。傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點有體積小、帶寬低，計算能力、通信半徑和電源能量有限等特點，這將嚴重影響整個網(wǎng)絡(luò)的壽命。在保障網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的前提下，降低網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，不僅能保證網(wǎng)絡(luò)對物理環(huán)境的監(jiān)測能力，同時能保證網(wǎng)絡(luò)的壽命。為了保證網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，通常情況下我們會在監(jiān)測區(qū)域播撒大量的傳感節(jié)點。如果這些節(jié)點同時工作，雖然保證了網(wǎng)絡(luò)覆蓋，卻增加負載，縮短了網(wǎng)絡(luò)的壽命。
　　 本文研究的

2、主要內(nèi)容是在保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的情況下，讓部分節(jié)點休眠，在網(wǎng)絡(luò)工作的過程中，有條件的逐步喚醒休眠節(jié)點。第一步，運用Voronoi圖知識，使有共同覆蓋區(qū)域的節(jié)點休眠，來保存這部分節(jié)點的基本能量，也就是保存了網(wǎng)絡(luò)整體的能量，同時降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的能量消耗。第二步，在新形成的網(wǎng)絡(luò)中，采取分簇算法，均衡網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量。第三部，在網(wǎng)絡(luò)運行過程中，有條件的逐步喚醒休眠節(jié)點，形成新的網(wǎng)絡(luò)并重復(fù)第二步。這不僅保證了網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率，同時降低了網(wǎng)絡(luò)的負載，減少

3、了能量消耗，延長了網(wǎng)絡(luò)的整體壽命。通過仿真驗證，該休眠算法在保證了網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的情況下，節(jié)約了網(wǎng)絡(luò)的整體能量，延長了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　 另外，針對Voronoi圖的傳感器休眠機制中，覆蓋區(qū)域完全被其他節(jié)點覆蓋的節(jié)點才能休眠的問題，改進休眠算法，致力于找到節(jié)點休眠與網(wǎng)絡(luò)覆蓋率、連通性和能耗之間的平衡點。第一步，讓完全符合休眠條件的節(jié)點進入休眠狀態(tài)，重新構(gòu)造Voronoi圖。第二步，設(shè)置半徑權(quán)值t，增加傳感器節(jié)點虛擬覆蓋半徑，計算