基于簇覆蓋的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、隨著通信技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展和日益成熟，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為普適計(jì)算的一種新的應(yīng)用模式成為了近年來學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)之一。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隨機(jī)部署、自組織、環(huán)境自適應(yīng)等特點(diǎn)使其在軍事、環(huán)境、醫(yī)療、家庭和其他諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 拓?fù)淇刂粕婕皞鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、連通度、覆蓋率、功率控制、節(jié)點(diǎn)調(diào)度、能量管理等諸多方面；通過有效的拓?fù)淇刂粕闪己玫木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠提高路由協(xié)議和MAC協(xié)議的效率，為數(shù)據(jù)融合、

2、時(shí)間同步和目標(biāo)定位等相關(guān)技術(shù)奠定基礎(chǔ)，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一。 隨機(jī)部署下的傳感器網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)節(jié)點(diǎn)分布相互獨(dú)立，服從均勻分布時(shí)，通過建立的概率模型分析傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率與節(jié)點(diǎn)數(shù)目、節(jié)點(diǎn)覆蓋半徑、部署區(qū)域面積的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于簇覆蓋的節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法EEICS。該算法分為構(gòu)造簇和簇內(nèi)調(diào)度兩部分。節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身的剩余能量，以自由競爭的方式來產(chǎn)生簇頭，簇頭產(chǎn)生后，成員節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度選擇加入的簇。為了減小簇頭的能量開

3、銷，遠(yuǎn)離基站的簇頭通過多跳的方式由其他簇頭將收集的數(shù)據(jù)傳送到基站。簇頭根據(jù)應(yīng)用要求的服務(wù)質(zhì)量期望，計(jì)算和選擇達(dá)到相應(yīng)覆蓋要求所需要的工作節(jié)點(diǎn)數(shù)，通過簇頭的管理和調(diào)度，均衡成員節(jié)點(diǎn)問的能量消耗，關(guān)閉冗余節(jié)點(diǎn)。從節(jié)點(diǎn)能量消耗，網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，覆蓋率這三個(gè)方面對(duì)基于簇覆蓋的節(jié)點(diǎn)調(diào)度機(jī)制進(jìn)行仿真分析，與LEACH、LEACH-C協(xié)議和ELIQOS協(xié)議進(jìn)行了性能比較。仿真結(jié)果表明本文提出的基于簇覆蓋的節(jié)點(diǎn)調(diào)度機(jī)制能夠有效的均衡節(jié)點(diǎn)間的能量消耗、延長