基于蟻群算法的WSN路由協(xié)議研究與遠程監(jiān)控系統(tǒng).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(wireless sensor network, WSN)能夠自主進行信息采集、數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)傳輸，其節(jié)點能夠以自組織的形式組成網(wǎng)絡，彼此之間通過無線進行通信。目前，WSN已被廣泛應用于醫(yī)療、智能家居、環(huán)境監(jiān)測等各領域中，為人們帶來了極大的方便。但是，WSN節(jié)點是以電池供電，能量十分有限，在有些應用場景更換電池十分不便。所以，如何有效地利用節(jié)點的能量是WSN領域中的難點問題。解決該問題的關鍵是設計出能量高效的WSN路由協(xié)

2、議。
　　本文對現(xiàn)有WSN路由協(xié)議進行研究，利用蟻群算法在求解最短路徑方面的優(yōu)勢與最小跳數(shù)算法的拓撲結構，提出并實現(xiàn)了一種適用于大規(guī)模多節(jié)點的WSN路由協(xié)議。首先詳細介紹了該算法的基本思路。然后介紹了該路由算法的具體實現(xiàn)。最后，為驗證本文路由算法的高效性，用C++構建了WSN的仿真環(huán)境，并在算法收斂速度和網(wǎng)絡生命期兩方面與近期國內(nèi)外學者研究的路由算法進行了對比實驗。結果表明:本文路由算法在收斂速度、網(wǎng)絡生命期等方面均優(yōu)于當前較新的

3、幾種路由算法，并使得WSN節(jié)點能耗最小，整個網(wǎng)絡負載均衡。
　　此外，本文將WSN和嵌入式技術相結合，設計了基于WSN的環(huán)境信息遠程監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的功能需求將其設計為WSN終端節(jié)點、協(xié)調(diào)器節(jié)點、服務器端和移動終端四個模塊。WSN終端節(jié)點與協(xié)調(diào)器節(jié)點的處理器都采用嵌入式芯片CC2530，兩種節(jié)點之間使用ZigBee技術進行通信。WSN終端節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)傳輸至協(xié)調(diào)器節(jié)點，協(xié)調(diào)器節(jié)點對收到的數(shù)據(jù)進行處理并通過GPR

4、S模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至服務器端。服務器端程序采用Socket套接字來設計，該程序對協(xié)調(diào)器節(jié)點發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進行處理，然后將數(shù)據(jù)存儲到服務器的數(shù)據(jù)庫中，同時還處理移動終端提交的請求。移動終端的處理器采用嵌入式芯片S3C2440A，應用程序是用Qt技術進行開發(fā)，主要功能是將采集到的環(huán)境信息直觀地顯示給用戶，用戶也可以用它向服務器發(fā)送查詢請求。為驗證本文所設計系統(tǒng)的可行性，針對設施農(nóng)業(yè)環(huán)境的特點選擇了相應的傳感器并設計了移動終端監(jiān)控軟件，在實驗室