無線傳感網(wǎng)絡(luò)中基于移動Sink的路由算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetworks，WSNs)起源于軍事領(lǐng)域，隨著因特網(wǎng)技術(shù)、嵌入式計算技術(shù)、傳感器技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及分布式信息處理技術(shù)、無線通信技術(shù)等的高速發(fā)展，使得具有計算能力、無線通信能力、電池電源和存儲能力的無線傳感器節(jié)點(SensorNode)變得越來越廉價。近年來，WSNs引起了世界范圍內(nèi)學(xué)者的廣泛關(guān)注，其應(yīng)用研究在民用領(lǐng)域也受到極大的關(guān)注，例如在建筑物健康狀態(tài)監(jiān)測、醫(yī)療護(hù)理、環(huán)境監(jiān)測、交

2、通監(jiān)控、智能家居、空間探索以及大型工業(yè)園、機(jī)場的安全監(jiān)測等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。WSNs已經(jīng)成為當(dāng)前國際上備受關(guān)注的、由多學(xué)科高度交叉的新興的研究領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點主要由以下幾個特點:節(jié)點密度高、體積小、通信能力有限及節(jié)點能量受限。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究中，很關(guān)鍵的一個問題就是如何合理利用每個傳感器節(jié)點的能量，使傳感器節(jié)點的能量消耗均衡，從而延長整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期。在傳統(tǒng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點收集的數(shù)據(jù)以多跳

3、的傳輸方式傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(Sink)，由于Sink節(jié)點固定不動，Sink節(jié)點周圍距離Sink節(jié)點較近的節(jié)點因為要轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點的信息給Sink節(jié)點，這些傳感器節(jié)點的能量會很快消耗殆盡，導(dǎo)致整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)過早的死亡，遠(yuǎn)方未死亡的節(jié)點無法將數(shù)據(jù)傳送給Sink節(jié)點，出現(xiàn)“能量空洞”現(xiàn)象。
　　 為解決能量空洞現(xiàn)象，本文采用移動Sink策略。針對無線傳感網(wǎng)絡(luò)中移動Sink的路由問題，從移動Sink網(wǎng)絡(luò)分簇和移動路徑調(diào)度兩方面進(jìn)行研究。

4、
　　 第一，良好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，這是因為在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點的通信能力和計算能力十分有限，這就需要設(shè)計良好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這對于提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能有很大的幫助。K-means算法可以用來處理網(wǎng)絡(luò)分簇，能夠?qū)鞲衅鞴?jié)點按照其地理位置進(jìn)行均勻劃分。本文在K-means分簇算法的基礎(chǔ)上提出了EK-means算法，并且將EK-means算法引用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。
　　 第二，本文提出了一