無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)QoS路由算法研究及應(yīng)用.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是近年來(lái)迅速發(fā)展和普遍重視的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，綜合了傳感器、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)通信、分布式信息處理等技術(shù)，具有自組織、自適應(yīng)、以數(shù)據(jù)為中心等特點(diǎn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)利用大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織網(wǎng)絡(luò)以協(xié)作的方式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各類環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，可廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事國(guó)防、醫(yī)療保健、交通安全管理等領(lǐng)域，是國(guó)際上信息領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由于傳感器節(jié)點(diǎn)體積微小，導(dǎo)致其通信能力較弱、能量有限，這使得路由算法的性能對(duì)于無(wú)線傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)至關(guān)重要，它不僅是實(shí)現(xiàn)能量均衡、保持網(wǎng)絡(luò)連通性的基礎(chǔ)，更是提高服務(wù)質(zhì)量、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
　　本文根據(jù)課題需求，主要對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)QoS（QualityofService）路由算法開(kāi)展研究和應(yīng)用。由于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境的多樣性，QoS參數(shù)在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中因環(huán)境變化而動(dòng)態(tài)變化，而現(xiàn)有QoS路由算法多為理論研究，以理想空曠環(huán)境為研究背景，自適應(yīng)能力有限，在實(shí)際應(yīng)用中效果不佳。針對(duì)這一特點(diǎn)，本文面向?qū)嶋H應(yīng)用需求，提

3、出一種基于熵權(quán)系數(shù)法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)QoS路由算法（AnEntropy-basedAdaptiveQoSRouting,EAQR）。算法將路由建立過(guò)程抽象成多屬性決策的過(guò)程，選取節(jié)點(diǎn)負(fù)載、平均能量勢(shì)、通信時(shí)延作為QoS評(píng)價(jià)屬性，建立多屬性評(píng)價(jià)模型，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理，消除模型中各屬性間的不可公度性，采用熵權(quán)系數(shù)法結(jié)合QoS參數(shù)的變化情況自適應(yīng)地確定權(quán)重，選擇評(píng)價(jià)值最高的節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。通過(guò)OMNeT++仿真平臺(tái)對(duì)算法進(jìn)行仿真，

4、結(jié)果表明，與經(jīng)典QoS路由算法相比，EAQR在環(huán)境參數(shù)變化的條件下，其各種QoS參數(shù)均取得了較好的表現(xiàn)。證明算法能夠有效適應(yīng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，具有較好的自適應(yīng)能力，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴(kuò)大時(shí)也顯示了更好的可擴(kuò)展性。
　　建筑環(huán)境存在墻壁、門等障礙物，以及人員流動(dòng)、門窗開(kāi)關(guān)等隨機(jī)變化情況，是典型的環(huán)境動(dòng)態(tài)變化的場(chǎng)景。本文將EAQR算法在建筑環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用測(cè)試，設(shè)計(jì)并搭建基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建筑環(huán)境監(jiān)測(cè)原型系統(tǒng)，通過(guò)集成基于熵權(quán)系數(shù)法的無(wú)線傳感器