分簇的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中瓶頸節(jié)點(diǎn)問(wèn)題研究.pdf

1、集成了傳感器、嵌入式計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線(xiàn)通信四大技術(shù)而形成的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，它是一種新型的無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)其進(jìn)行處理，傳送到需要這些信息的用戶(hù)。無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，具有十分廣闊的應(yīng)用前景，引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)作為對(duì)人類(lèi)未來(lái)生活產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的十大新興技術(shù)之首，具有巨大的應(yīng)用價(jià)值。以“

2、數(shù)據(jù)為中心”的傳感器網(wǎng)絡(luò)只具有有限的計(jì)算能力、有限的存儲(chǔ)能力、有限的無(wú)線(xiàn)通信能力和有限的電源供應(yīng)能力。如何在這樣有限的資源環(huán)境下獲取盡可能多的、有效的感知對(duì)象的特征信息，并傳輸?shù)接脩?hù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處，是目前研究的重點(diǎn)問(wèn)題，這些問(wèn)題都可以歸結(jié)為傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由問(wèn)題和能量管理問(wèn)題。 本文的研究重點(diǎn)在于分簇的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸節(jié)點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)分析無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中瓶頸節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)、分簇路由協(xié)議機(jī)制以及瓶頸節(jié)點(diǎn)對(duì)分簇路由協(xié)議的影響，求得分簇的無(wú)

3、線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中瓶頸節(jié)點(diǎn)的解決辦法。最后，給出了瓶頸節(jié)點(diǎn)的標(biāo)記算法和一個(gè)以該算法為基礎(chǔ)的分簇路由協(xié)議。 傳感器節(jié)點(diǎn)一般由電池供電，且不易更換，所以無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)最關(guān)注的問(wèn)題是如何高效利用有限的能量。本文首先對(duì)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量管理作了全面介紹，系統(tǒng)地分析了傳感器節(jié)點(diǎn)各個(gè)部分的能量消耗情況和節(jié)能策略。在分析了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)能量管理策略的基礎(chǔ)上，提出了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，分析了瓶頸節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)，并給出了一個(gè)瓶頸節(jié)點(diǎn)標(biāo)記算法

4、，該算法可用于標(biāo)記無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的瓶頸節(jié)點(diǎn)。 在無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)絡(luò)層的路由技術(shù)至關(guān)重要。分簇路由具有拓?fù)涔芾矸奖恪⒛芰坷酶咝?、?shù)據(jù)融合簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前重點(diǎn)研究的路由技術(shù)。所以本文隨之分析了無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由機(jī)制，著重從簇首的產(chǎn)生、簇的形成和簇的路由角度系統(tǒng)地對(duì)當(dāng)前典型的分簇路由算法進(jìn)行比較和分析，并結(jié)合瓶頸節(jié)點(diǎn)特點(diǎn)和分簇路由機(jī)制，總結(jié)了瓶頸節(jié)點(diǎn)對(duì)分簇路由的影響。 最后，本文給出了一個(gè)分簇路由協(xié)議的