无线传感器网络中变长范围传输节能算法的研究论文

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1、内容摘要集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，它是一种新型的无基础设施的无线网络，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，传送到需要这些信息的用户。无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域，在军事、环境监测、医疗健康、工业控制等方面有着具有十分广阔的应用前景，引起了学术界和工业界的高度重视。本文的主要内容是对无线传感器网络的节能算法进行分析和有效性改进。无线传感器网络节点数量庞大、单个节点资源极其有限，其能量算法设计的首要目标是有效节约能源，延长网络生命周

2、期。本文针对能量有效性设计遵循的前提目标：能量消耗甲衡和总能量消耗优化，分析和比较了国内外提出的几种针对无线传感器网络的能量效率算法，并借鉴其中的优秀思想，运用变长范围传输策略(VRT)对这几种能量效率算法分别进行了改进。经Matlab平台上的仿真测试，改进的算法在保证网络高感测覆盖率基础上，不仅平衡了各个路由节点的能量消耗，而且明显降低了整个网络的总能量消耗，基本达到了能量有效性的设计目标。本文就以下几个方面进行了创新性的研究工作：1、通过对线性网络模型的能量消耗分析，提出了变长范围传输处理策略。2、利用变长范围传输策略对基于数据密度能量模型的多跳传输算法

3、进行了改进，优化了网络总能量消耗。3、分别对无线传感器网络覆盖率和节点的睡眠概率进行了分析，得到了优化参数。4、根据变长范围传输策略及优化参数进行路由调节，以得到所有的可行路由布设。通过比较所有可行路由布设的平衡因子得到了路由布设最优解，设计了网络最优化路由的启发式算法，并由此进行了相关算法改进。关键词：无线传感器网络；能量效率；平衡因子；VRT策略；网络覆盖AbstraCtWirelessSensorne觚ork(WS№，w11ichismadebytheconVe唱enceofscnsor，nestedcomputation，ne帆orksa11dwir

4、elesscoInmullicationtechnolo百es，isanoVeltecllIl0109yaboutacquiring狮dprocessinginf．o珊ation．Itisa1ate—modelwirelessneMorksofin行astmcturelessne似orkandcallbeusedfortestin参sensin＆collectingandprocessinginfo锄ationofmonitoredobjects．WSNisanewresearchareaofcomputerscienceandtechologyandhas

5、awiderangeofapplicationssuchasmilitaⅨenvironment，health，industDrcontrola11dsoon．BothacademiaandindustriesareVe叫interestedinit．Ene唱y—e伍cientalgo^thmsanalysisande妇眙ctiVeimproVementsofWSNsarethemainpartsofthisdissertation．Then啪berSofsensornodeinWSNarenumerousandsinglenodeisextraordin撕

6、lylimitedinresource．Thea11一impo九antaimofimproVingthealgorithmsofWSNsistoreducetheoVerallene唱ydissipatedinthene觚orkandtoma)(imizethene铆orklifetime．BaSedontwogoalsofene玛y-balancedandoptimaltotalenergyconSumptioninWSNs，weanalyzedandcomparedsomealgorithmsthatproposedbyoverSearesearcher

7、，andaSsimilatedexcellenceidea锄ongthesealgo—thmstoimprovethemrespectiVelybyVariableRangeTransmissionschemeinthispaper．TheresultswhichsimulatedontheMatlabshownthattheseimpr0Veda190rit№shaveachieVedtheirdesi印90als：Withasu伍cientsensingcoVerageinWSNs，theseimproVedalgo订thlllscannot0nlyke

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