無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法研究與改進(jìn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織和多跳的方式構(gòu)成的傳感器網(wǎng)絡(luò)，具有大規(guī)模、低功耗、低成本和自組織等典型的特點(diǎn)，能夠廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測等多個(gè)領(lǐng)域。節(jié)點(diǎn)由電池供電，并且一般部署在危險(xiǎn)復(fù)雜區(qū)域，所以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還具有資源高度受限、難以補(bǔ)給的特點(diǎn)。由于節(jié)點(diǎn)的部署通常是高密度的，這種部署方式會(huì)造成節(jié)點(diǎn)之間的通信干擾以及數(shù)據(jù)沖突等問題，浪費(fèi)大量節(jié)點(diǎn)能量。因此，在不影響網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的前提下，節(jié)省能量，延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，已經(jīng)

2、成為國內(nèi)外相關(guān)研究人員的研究重點(diǎn)。目前最直接的方式是采取節(jié)點(diǎn)調(diào)度的方法，通過對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)度，使覆蓋冗余節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)，減少節(jié)點(diǎn)的能量消耗，延長網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
　　而現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法中，節(jié)點(diǎn)休眠時(shí)間固定，導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)休眠機(jī)會(huì)少，能量消耗過快，節(jié)點(diǎn)過早失效，網(wǎng)絡(luò)能量消耗不均衡，同時(shí)，現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法中節(jié)點(diǎn)失效后沒有采取補(bǔ)救措施，網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)覆蓋漏洞，降低網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量。針對以上問題，結(jié)合現(xiàn)有節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法，本文進(jìn)行以下方面的研究：<

3、br>　?。?）針對現(xiàn)有調(diào)度算法中節(jié)點(diǎn)休眠時(shí)間固定的問題，提出休眠時(shí)間動(dòng)態(tài)調(diào)整的能量節(jié)約算法。
　　與現(xiàn)有調(diào)度算法中節(jié)點(diǎn)休眠時(shí)間固定不同，本文所提算法利用節(jié)點(diǎn)的剩余能量作為判別機(jī)制，動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)休眠時(shí)間。當(dāng)節(jié)點(diǎn)剩余能量高于能量閾值時(shí)，縮短休眠時(shí)間，節(jié)點(diǎn)及時(shí)喚醒，完成發(fā)送、接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)等任務(wù)，給其他節(jié)點(diǎn)更多休眠機(jī)會(huì)；當(dāng)節(jié)點(diǎn)剩余能量低于能量閾值時(shí)，延長休眠時(shí)間，減少節(jié)點(diǎn)能量消耗，延長節(jié)點(diǎn)的生存時(shí)間。仿真結(jié)果表明，該算法能夠延緩節(jié)點(diǎn)過

4、早失效情況的出現(xiàn)，使得網(wǎng)絡(luò)能量消耗更加均衡。
　?。?）針對現(xiàn)有調(diào)度算法沒有考慮節(jié)點(diǎn)能量耗盡導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋率下降的問題，提出尋找備份節(jié)點(diǎn)的覆蓋保證調(diào)度算法。
　　與現(xiàn)有調(diào)度算法沒有考慮節(jié)點(diǎn)能量耗盡導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)覆蓋率下降的問題不同，本文所提算法為失效節(jié)點(diǎn)尋找備份節(jié)點(diǎn)代替其工作，延緩網(wǎng)絡(luò)覆蓋率下降。算法首先假設(shè)休眠節(jié)點(diǎn)能被動(dòng)喚醒，接收到鄰居節(jié)點(diǎn)發(fā)送的消息，并向鄰居節(jié)點(diǎn)回復(fù)消息。當(dāng)節(jié)點(diǎn)剩余能量低于能量閾值時(shí)，節(jié)點(diǎn)即將失效，節(jié)點(diǎn)在其鄰居節(jié)