基于節(jié)能的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的重要組成部分，它和射頻識(shí)別技術(shù)的系統(tǒng)集成極大地推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)不可估量的應(yīng)用前景。對(duì)于能量受限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，以節(jié)能為目標(biāo)的拓?fù)淇刂蒲芯渴且粋€(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，其主要目的是延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，具體表現(xiàn)在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)生存節(jié)點(diǎn)數(shù)目、網(wǎng)絡(luò)能耗和基站(base station，以下簡(jiǎn)稱BS)接收數(shù)據(jù)量3個(gè)方面。
　　 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)網(wǎng)絡(luò)整體性能的影響舉足輕重，而拓?fù)淇刂扑惴▽?duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的形成又起著決定性的作用。首先，文章在

2、認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)以及協(xié)議棧后，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了節(jié)能設(shè)計(jì)，包括節(jié)點(diǎn)能效模型、通信能耗、路由能效性和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)4個(gè)方面的設(shè)計(jì)。其次，研究了平面型、層次型和啟發(fā)機(jī)制3類拓?fù)淇刂扑惴ǖ奶攸c(diǎn)，總結(jié)了各自的優(yōu)點(diǎn)和不足，并且對(duì)具有代表性的MTE(minimumtransmis-sion energy)算法、LEACH(low energy adaptive clustering hierarchy)算法以及STAT-CLUS(static clu

3、stering)算法進(jìn)行了比較，得出了LEACH算法的網(wǎng)路性能總體較優(yōu)的結(jié)論。
　　 在重點(diǎn)研究層次型拓?fù)淇刂扑惴ǖ幕A(chǔ)上，本文提出了基于節(jié)能的改進(jìn)算法CAEC(clustering algorithm of energy conservation)的設(shè)計(jì)思路，通過(guò)選舉簇頭節(jié)點(diǎn)、劃分簇區(qū)和通信穩(wěn)定3個(gè)階段實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)算法。值得一提的是，CAEC算法在選舉簇頭節(jié)點(diǎn)時(shí)引入了權(quán)值計(jì)算概念，綜合考慮了節(jié)點(diǎn)剩余能量、與BS的距離以及連通度3