無線傳感器網絡路由策略的研究.pdf

1、無線傳感器網絡由大量具有數(shù)據(jù)感知、信息處理和無線通信能力的傳感節(jié)點組成，節(jié)點間以無線多跳的無中心方式連接。它集合了傳感測量、微電機系統(tǒng)、嵌入式計算以及網絡通信等多種學科，是一門新興的綜合性科學技術。無線傳感器網絡以數(shù)據(jù)為中心、強調信息的感知和協(xié)同處理，提供了一種全新的信息獲取和處理方法，具有十分廣闊的應用前景，引起了學術界和工業(yè)界的高度重視。 然而，由于無線傳感器節(jié)點數(shù)量眾多、能源和處理能力有限、維護困難且性能難以保證、數(shù)據(jù)高度

2、冗余、應用環(huán)境復雜多樣等，這些特點從基礎理論和工程技術兩個層面給網絡協(xié)議設計和信息處理帶來巨大挑戰(zhàn)，相關研究受到越來越多研究者的關注。本文圍繞如何提高無線傳感器路由性能進行了研究，主要研究成果如下： (1)無線傳感器網絡節(jié)點數(shù)量龐大、單個節(jié)點資源極其有限，其路由協(xié)議設計的首要目標是有效節(jié)約能源，延長網絡生命周期。在分析了幾種經典的無線傳感器網絡路由協(xié)議的基礎上，根據(jù)無線傳感器網絡自身特點，提出一種能實現(xiàn)高效節(jié)能路由機制的軟件代理

3、結構。在Agent推理模塊部分引入遺傳算子，基于聚類首領個數(shù)、與基站直接通信的距離以及聚類后的通信距離等設定適應值函數(shù)，設計了一種新的基于遺傳策略的路由代理算法RAGA(Routing Agent using Genetic Algorithms)。 (2)為了使無線傳感器網絡算法能更好的適應實際應用，研究在異構環(huán)境下的傳感器網絡路由算法，提出了一種基于數(shù)據(jù)融合的分布式成簇算法DCDF(Distributed Clusterin

4、g with Data Fusion Algorithm)。在成簇時考慮簇大小、簇頭平均功率以及負載均衡來實現(xiàn)每輪能量消耗基本均等以延長網絡的穩(wěn)定周期，并通過數(shù)據(jù)融合算法降低傳輸數(shù)據(jù)量和防止鏈路擁塞。DCDF算法在網絡穩(wěn)定周期和相同數(shù)據(jù)的上報率上均取得了較好的效果。 (3)針對無線傳感器網絡特點和節(jié)點的剩余能量、延時、延時抖動、帶寬等QoS約束問題，提出了基于WSN節(jié)點最大剩余能量的多Qos約束多播路由算法SEQMRA-W(Su