無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇及喚醒技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)的快速發(fā)展得益于微電子技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及傳感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的不斷進(jìn)步。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的傳感器節(jié)點(diǎn)組成,傳感器節(jié)點(diǎn)(Sensor Node)具有微型化、廉價(jià)、低功耗等特點(diǎn),并具備一定的計(jì)算、通信、存儲(chǔ)、移動(dòng)的能力,它們通過單跳(Single Hop)或者多跳(Multi Hop)的自組織方式組成通信網(wǎng)絡(luò)。傳感節(jié)點(diǎn)在無人值守的情況下,感知并收

2、集監(jiān)測(cè)目標(biāo)的信息,進(jìn)一步生成數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù),最終將監(jiān)測(cè)信息傳送給監(jiān)測(cè)者。傳感器節(jié)點(diǎn)通常采用能量有限的電池供電的方式提供能量,因此如何減少傳感器節(jié)點(diǎn)的能量消耗一直是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的熱點(diǎn)。
　　在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn),優(yōu)化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)延長網(wǎng)絡(luò)壽命具有重要作用。本文以LEACH算法為基礎(chǔ),針對(duì)移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)測(cè),提出了一種具有能量高效的成簇型拓?fù)淇刂扑惴?Energy-Efficientclustering Topology Contr

3、ol Algorithm,EETCA)。首先,構(gòu)建具有基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)模型,在保證網(wǎng)絡(luò)連通的前提下,降低重疊度。簇頭的選取過程綜合考慮節(jié)點(diǎn)前一輪的剩余能量和使用能量,分三步:競(jìng)爭(zhēng)候選簇頭節(jié)點(diǎn)、候選簇頭競(jìng)選簇頭節(jié)點(diǎn)以及簇頭節(jié)點(diǎn)建立,最終確定簇頭及簇結(jié)構(gòu)。通過仿真實(shí)驗(yàn),從網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量消耗百分比和網(wǎng)絡(luò)持續(xù)時(shí)間兩方面,對(duì)比經(jīng)典算法,相比以往的簇頭選取策略,網(wǎng)絡(luò)壽命延長30％多。
　　在具有以上簇結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出具有啟發(fā)機(jī)制的喚醒休眠