無線傳感器網(wǎng)絡可生存拓撲方案的研究與設計.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks，WSN)作為新興的信息科學研究領域，可以定義為感知的無線通信，其工作核心為自主完成數(shù)據(jù)采集，融合和傳輸，使邏輯上的信息世界和現(xiàn)實物理世界緊密結合，真正實現(xiàn)“任何地點，任何時間，任何人，任何物”的交流，是實現(xiàn)信息發(fā)展質變的關鍵技術之一，也是以物聯(lián)網(wǎng)為代表的信息革命第三次浪潮的重要組成部分。
　　WSN不同于傳統(tǒng)的無線Ad hoc網(wǎng)絡，傳感器單個節(jié)點能量有限，其計算能力

2、和處理能力更是無法與IT設備比較，使得節(jié)能成為WSN設計的首要問題。特別是單個節(jié)點獲取的拓撲信息有限，而節(jié)點又是大規(guī)模布置，對網(wǎng)絡拓撲結構的研究提出了新的要求。
　　現(xiàn)實WSN中，個別節(jié)點由于某些因素提早死亡，主要表現(xiàn)為自然的電力耗盡或硬件故障，以及人為蓄意攻擊，從而分割網(wǎng)絡拓撲，影響網(wǎng)絡壽命。根據(jù)兩者的特點，定義了拓撲結構的容錯和容侵，使網(wǎng)絡在個別節(jié)點死亡時，持續(xù)提供用戶關鍵服務；具有一定容錯/容侵能力的WSN系統(tǒng)，可以在個別節(jié)

3、點死亡時正常工作，可以說是“帶病”工作，而和人一樣，“帶病”工作更容易造成網(wǎng)絡系統(tǒng)的生存能力下降，最后死亡，因此怎樣使系統(tǒng)有“再生”能力，成了WSN新的研究對象，提高整個系統(tǒng)的可生存性。
　　本文首先就節(jié)能的拓撲結構進行研究分析，針對已有LEACH算法分簇不均勻進行改進，提出了基于節(jié)點能耗均衡的分簇算法BBNCEC，使簇內能耗近似分擔到所有節(jié)點，均衡網(wǎng)絡負擔，延長網(wǎng)絡壽命。然后介紹拓撲結構的容錯和容侵問題，最后結合可再生信息技術，