無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于地理信息的能量有效路由算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能實時監(jiān)測、感知、采集和處理各種監(jiān)測對象的信息，在軍事、環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)生產(chǎn)等方面具有十分廣闊的應(yīng)用前景，是當(dāng)前國際上備受關(guān)注的新興前沿研究熱點之一。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用眾多亟需解決的問題中，如何利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有限的能量資源和各節(jié)點地理位置信息，確立目標(biāo)區(qū)域的路由，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵問題之一。 根據(jù)分組轉(zhuǎn)發(fā)下一跳節(jié)點的選擇方式，將適用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法分為四類：洪泛/受限洪泛路由算法、層次式路由算

2、法、以數(shù)據(jù)為中心的路由算法和基于地理信息的路由算法。同時按照下一跳節(jié)點選擇方式、空洞繞行方式和節(jié)點狀態(tài)的控制，將目前常用的基于地理信息的路由方案分為基于受限洪泛的方案，基于傳統(tǒng)貪婪轉(zhuǎn)發(fā)的方案，以及貪婪轉(zhuǎn)發(fā)與能耗均衡性相結(jié)合的方案等三類。 從能量有效性角度對基于傳統(tǒng)貪婪轉(zhuǎn)發(fā)方案的GPSR算法及其改進(jìn)算法、基于貪婪轉(zhuǎn)發(fā)與能耗均衡性相結(jié)合方案的GEAR算法進(jìn)行了仿真分析，仿真結(jié)果說明GEAR算法比GPSR算法能更有效地降低網(wǎng)絡(luò)總體能耗

3、，延長網(wǎng)絡(luò)生存時間。在對這兩種算法進(jìn)行深入理論分析的基礎(chǔ)上，本文提出一種節(jié)點地理位置與能耗均衡性，以及節(jié)點狀態(tài)三者相結(jié)合的算法——基于地理信息的能量有效路由算法(EEGR)，該算法利用網(wǎng)格劃分和節(jié)點不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，以均衡網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的能量消耗，提高對大規(guī)模、高密度網(wǎng)絡(luò)的支持，滿足網(wǎng)絡(luò)能量有效性的要求。在NS-2網(wǎng)絡(luò)模擬器上添加了EEGR算法模塊，并與GPSR和GEAR算法進(jìn)行了對比仿真實驗。實驗結(jié)果表明：EEGR算法能更好的控制和均衡網(wǎng)絡(luò)