無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點調(diào)度算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡，具有低功耗、低成本及易于部署的特性，在軍事安全、環(huán)境監(jiān)測、遠程醫(yī)療等諸多領域有很好的應用前景。構成網(wǎng)絡的傳感器節(jié)點能量有限，難以滿足網(wǎng)絡長期穩(wěn)定運行的應用需求，限制了傳感器網(wǎng)絡的應用。用能量有限的節(jié)點實現(xiàn)期望的網(wǎng)絡生命期，成為傳感器網(wǎng)絡研究中最關心的問題。目前最常見也是最直接的解決方法就是節(jié)點休眠調(diào)度策略：利用網(wǎng)絡部署的冗余性，通過保持冗余節(jié)點休眠，

2、節(jié)省節(jié)點能耗，延長網(wǎng)絡系統(tǒng)的生存期。 本文基于IEEE802.11MAC協(xié)議，針對如何在滿足應用需求的同時，提高網(wǎng)絡生存期，開展了以下研究工作： 針對目前缺少兼顧網(wǎng)絡區(qū)域覆蓋、網(wǎng)絡連通和節(jié)點保護的節(jié)點調(diào)度策略，提出一種基于分布式節(jié)點冗余性判定機制的節(jié)點休眠調(diào)度策略--ECNS算法。ECNS中，節(jié)點通過局部通訊獲取局部拓撲信息，并利用該信息獨立地判定其冗余性；冗余節(jié)點進入休眠狀態(tài)，其余節(jié)點則處于活躍狀態(tài)，感知并傳輸數(shù)據(jù)。通

3、過關閉冗余節(jié)點，ECNS可以在滿足網(wǎng)絡覆蓋、連通以及節(jié)點自我保護的同時，有效的延長網(wǎng)絡生存期。ECNS可以有效地平衡網(wǎng)絡中節(jié)點的負載和能耗，具有分布式的實現(xiàn)方式和低通訊代價及低計算復雜度。通過與分簇式的路由協(xié)議LEACH相結合，對ECNS的性能進行了評估，仿真實驗表明，與未使用ECNS的LEACH協(xié)議相比，ECNS可有效降低節(jié)點能耗，延長網(wǎng)絡生存期。 針對多孤立目標連續(xù)監(jiān)控的傳感器網(wǎng)絡，本文提出一種分布式的節(jié)點休眠調(diào)度策略--C

4、TMNS算法，以提高該類網(wǎng)絡的節(jié)點能量利用率，延長網(wǎng)絡生存期。該算法可以對網(wǎng)絡中多個孤立目標提供連續(xù)監(jiān)控，允許不同的目標有不同的期望覆蓋度。在CTMNS中，每個傳感器節(jié)點都關聯(lián)一個與節(jié)點分布和剩余能量相關的權值，節(jié)點可以獨立地計算其關聯(lián)權值大小，并通過局部通信計算權值在臨近節(jié)點中的排序，利用節(jié)點冗余性判定機制，節(jié)點根據(jù)排序結果判定其冗余性，冗余性為真的節(jié)點關閉電源處于休眠狀態(tài)，其余節(jié)點進一步利用CTMNS決定是否保持活躍，以滿足對目標的