动态路由机制下无线传感器网络的拓扑控制方法.pdf

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1、2016正仪表技术与传感器2016第11期InstrumentTechniqueandSensorNo．11动态路由机制下无线传感器网络的拓扑控制方法王亚聪，赵柏秦，吴南健，李贵柯(1．中国科学院大学，北京100049；2．中国科学院半导体研究所，北京1OOO83)摘要：通过分析传感器节点的功耗模型和无线信道的传输模型，从理论上说明节点功耗控制的重要性以及如何确定最优的发射功率。文中介绍了基于动态路由协议和信道评估的网络拓扑控制方法的实现。首先通过动态路由建立树型拓扑，其次根据RSSI和LQI指标对信道进行评估后调整传感器节点的发射功率，最后阐述了网络拓扑结构的维护，保证网络的连通性和可靠性

2、。实验结果表明，基于功率控制的拓扑控制算法可以提高系统的稳定性，延长网络的生命周期。关键词：自适应功率控制；无线传感器网络；拓扑控制；动态路由中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1002—1841(2016)1l一0106—04TopologyControlMethodforWSNBasedonDynamicRoutingMechanismWANGYa—cong，ZHAOBai—qin，WUNan-jian，LIGui—ke(1．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China；2．InstituteofSemicon

3、ductors，ChineseAcademyofSciences，Beijing100083，China)Abstract：Byanalyzingthepowermodelofsensornodeandtransmissionmodelofwirelesschannel，theimportanceofnodepowerconsumptioncontrolandhowtodeterminetheoptimaltransmissionpowerwasillustratedintheory．Thepapergivedade—tailedintroductionabouttopologycontro

4、lmethodbasedondynamicroutingandchannelassessment．Firstly，itconstructedtheto-pologyofthenetworkthroughdynamicmutingprotoco1．Aftertopologywasestablished，theindexofRSSIandLQ1wereusedtoes-timatethechannelandadjusttransmitpowerof‘sensornodebasedonassessmentresults．Finally，WSNwasneededtomaintainitstopolo

5、gytoensuretheconnectivityandreliabilityofthenetwork．Theexperimentresuhsshowthatthetopologycontrolisanessen—tialapproachtoimprovethestabilityofWSNandprolongthenetworkspan．Keywords：adaptivepowercontrol；WSN；topologycontrol；dynamicrouting0引言的网络拓扑控制方法，根据信道的评级结果，动态地无线传感器网络(wirelesssensornetwork)是由大调整传感器节

6、点的发射功率，实现自适应功率控制的量微型传感器节点通过无线通信方式形成的一个多功能。该方法不仅能够满足网络的连通性要求，同时跳自组织的网络，用于监测、感知和采集网络分布区降低射频通信时的功耗，达到了延长网络生命周期的域内的各种环境信息。无线传感器网络中的传感器目的。节点大多采用电池供电且电源不可更换，由于缺乏持1WSN系统节点功耗续、稳定的能源补充，所以其首要目标是高效地使用本文提出的网络拓扑控制方法适用于采用能源来最大化地延长网络的生命周期。在实际的应TinyOS操作系统的无线传感器网络，无线传感器网络用中。所有的传感器节点以最大的发射功率进行通不得传感器节点和汇聚节点组成，汇聚节点跟计算

7、机信，虽然保证了网络拓扑的连通性，但浪费了能量，同直接相连。可以采用串口供电。传感器节点通过射频时也会导致信号冲突．从而使得网络的生存时间变通信把采集的数据传输至汇聚节点，通信协议采用的短[1]。网络拓扑控制是指在满足网络覆盖度和连通是IEEE802．15．4。射频模块采用CC2530芯片，该模度的前提下，通过功率控制和骨干节点选择，剔除节块实现射频收发、存储控制和执行控制的功能。传感点之间不必要的无线通信链