WSNs中能量平衡的變長(zhǎng)傳輸算法研究.pdf

1、在傳感器、通信、嵌入式計(jì)算等技術(shù)的快速發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)生了具備感知、計(jì)算和通信能力的微型廉價(jià)傳感器。大量傳感器節(jié)點(diǎn)高密度的部署在感興趣的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，通過(guò)自組織的方式形成一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并根據(jù)拓?fù)淇刂茩C(jī)制以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形成收集數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)到基站的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍非常廣泛，如軍事國(guó)防安全、城市環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療健康、工業(yè)控制等。 在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由電池供電的傳感器節(jié)點(diǎn)能量不足，而且分布后通常節(jié)點(diǎn)是很難換新的電池的。

2、當(dāng)電池能量消耗完時(shí)，傳感器就無(wú)法工作了，隨之將導(dǎo)致整個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及感知覆蓋區(qū)域的變化，影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的壽命。為此在保證高感知范圍覆蓋率的基礎(chǔ)上能量算法設(shè)計(jì)的一個(gè)主要目標(biāo)就是要有效節(jié)省能量，延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)壽命。本文主要是從能量消耗平衡和網(wǎng)絡(luò)總能量消耗優(yōu)化的目標(biāo)出發(fā)，分析了網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題、傳輸策略以及現(xiàn)有的變長(zhǎng)范圍傳輸能量平衡算法，并借鑒其中優(yōu)秀思想，提出新的網(wǎng)絡(luò)覆蓋模型并對(duì)變長(zhǎng)范圍能量平衡算法進(jìn)行改進(jìn)。仿真結(jié)果表明，本文提出的算法

3、在保證高感測(cè)區(qū)域覆蓋基礎(chǔ)上，不僅平衡了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)的能量消耗，而且延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)壽命。 本文的研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1、通過(guò)分析網(wǎng)絡(luò)覆蓋問(wèn)題，進(jìn)行理論推導(dǎo)出新的節(jié)點(diǎn)區(qū)域覆蓋模型一有效區(qū)域覆蓋模型。在盡可能減少活動(dòng)路由節(jié)點(diǎn)的數(shù)量同時(shí)保證了高感知區(qū)域覆蓋和網(wǎng)絡(luò)的連通性。并且對(duì)節(jié)點(diǎn)睡眠概率進(jìn)行分析，得到相關(guān)優(yōu)化參數(shù)。 2、分析國(guó)內(nèi)外提出的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸策略和能量平衡算法，利用變長(zhǎng)范圍傳輸策