一種無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量有效方案的研究與仿真.pdf

1、近年來(lái)，綜合傳感器、嵌入式微處理器、網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信四大技術(shù)而形成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。它是由大量的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織的無(wú)線通信方式，協(xié)同地完成特定功能的智能專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)布控區(qū)域內(nèi)感知目標(biāo)的信息，并對(duì)采集到的信息進(jìn)行處理后傳送給特定用戶(hù)，使用戶(hù)完全掌握監(jiān)測(cè)區(qū)域的情況并做出反應(yīng)。在國(guó)防軍事、環(huán)境科學(xué)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、空間探索等眾多領(lǐng)域的巨大潛在應(yīng)用價(jià)值，使無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)受到越來(lái)越多國(guó)

2、內(nèi)外政府機(jī)構(gòu)、研究單位和企業(yè)的關(guān)注，被列為21世紀(jì)IT行業(yè)熱點(diǎn)技術(shù)之一。 在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用中，傳感器節(jié)點(diǎn)體積較小，大多由電池供電，且在使用過(guò)程中很難給電池充電或更換電池，因此它的能量非常有限，網(wǎng)絡(luò)使用中經(jīng)常會(huì)由于能量的耗盡導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)的失效。節(jié)點(diǎn)的能量限制嚴(yán)重地阻礙無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展，如何在網(wǎng)絡(luò)工作過(guò)程中降低網(wǎng)絡(luò)的能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的使用壽命是其面臨的首要問(wèn)題。其中，節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行的無(wú)線通信是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)消耗能量最多的部

3、分，很多物理層、媒體接入層、網(wǎng)絡(luò)層的節(jié)能協(xié)議都有效地降低了單個(gè)節(jié)點(diǎn)在無(wú)線通信方面的能耗。但在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際應(yīng)用中，通常都存在著基站周?chē)?jié)點(diǎn)能量消耗過(guò)快的問(wèn)題，這屬于與網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)的能耗問(wèn)題，大部分節(jié)能協(xié)議都不能解決。針對(duì)此類(lèi)問(wèn)題，本文采用了一種基于多移動(dòng)基站機(jī)制的能量有效方案，其基本思想就是把網(wǎng)絡(luò)的使用時(shí)間分成很多輪，并在每輪的開(kāi)始將移動(dòng)基站(可無(wú)人自治移動(dòng))放置至特定位置，通過(guò)每輪選定基站最佳的放置位置來(lái)平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，延長(zhǎng)網(wǎng)