移动无线传感器网络低功耗路由协议研究

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1、硕士学位论文移动无线传感器网络低功耗路由协议研究LOWPOWERROUTINGPROTOCOLRESEARCHFORMOBILEWIRELESSSENSORNETWORK杨龙哈尔滨工业大学2013年12月万方数据国内图书分类号：TN919.1学校代码：10213国际图书分类号：654密级：公开工学硕士学位论文移动无线传感器网络低功耗路由协议研究硕士研究生：杨龙导师：吴绍华副教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2013年11月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据Classified

2、Index:TN919.1U.D.C:654DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringLOWPOWERROUTINGPROTOCOLRESEARCHFORMOBILEWIRELESSSENSORNETWORKCandidate：YangLongSupervisor：AssociateProf.WuShaohua AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunication

3、EngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsinformationEngineeringDateofDefence：Nov,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要近年来，随着微电子学、半导体材料学、计算机控制学等学科的发展与相互结合，无线传感器网络（WirelessSensorNetwork,WSN）技术作为以上技术与通信技术结合成果之一，正受到国内外学

4、者的广泛关注与研究。WSN的应用为现代社会的发展与进步注入了新的动力。移动无线传感器网络（MobileWSN,MWSN）作为WSN的一个新兴分枝，具有支持传感器节点移动的新特性，在移动应用环境中得到了广泛的应用。路由协议对网络中的数据传递起着至关重要的作用。由于网络中的传感器节点能量受限，网络能耗问题是最主要的问题。本文将以改善网络能耗为目标进行主要研究。本文以生态环境野生动物追踪、自然灾难后的辅助救援等为应用背景，设计了基于全功能节点的低能耗路由协议（Full-Functional-NodeBasedRouting

5、Protocol，FRP）。该协议采用异构网络结构，以在网络中布置固定不动的全功能节点为代价，有效降低MWSN系统的功耗。在该协议中，网络中移动的无线传感器节点将采集到的传感数据发送到全功能节点，全功能节点将网络中的传感数据汇总并发送到sink节点，实现传感任务。此外，本论文提出了FRP路由协议全功能节点优化布置算法。该算法首先将整个网络划分成若干个小的子区域，然后根据移动传感器节点在某个子域内出现的概率分布，以多次迭代的方式选取出能够使该区域内全部移动传感器节点总能耗最小的全功能节点位置。在此基础上，以网络中所有移

6、动传感器节点都可以在通信范围内至少能与一个全功能节点进行通信为标准重新划分网络区域。经过多次迭代，获取全功能节点的最优地理位置。最终，通过MATLAB软件将移动传感器节点分别满足均匀分布和高斯分布的两种情况下FRP与传统的路由协议写全称进行仿真对比，通过仿真，证实本文提出的FRP能够降低网络总体能量消耗、减缓网络“死亡”速度。关键词：无线传感器网络；节点移动性；LEACH-M；网络总能耗-II-万方数据哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentoftechnologiessuc

7、hascommunications,embedding computing,microsensorandwirelessnetworktechnology,wirelesssensor network(WSN)hasattactedattentionsforitspromisingapplications.TheWSN hasbeenemployeduniversallyinmodernagricultural,industral,academicalas wellasmilitaryapplications.Mob

8、ileWirelessSensorNetwork(MWSN),wheresensornodescanbe movable,hasbeenwidelyfocusedon.MobilesensornodeinMWSNcooperate witheachotherandsendthedatatosinknodewhichcanrealizedatap