基于分簇集的有效传感器网络拓扑控制算法

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要由传感器、微机电系统和网络三大技术融合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。而无线传感器网络是计算机科学和技术的一个新的研究领域，由于其广阔的应用前景，近年来受到了越来越多的关注，并产生了各种面向具体应用的无线传感器网络的协议和算法。无线传感器网络由许多具有低功率无线收发装置的传感器节点组成，能够有效地从不同环境监测和收集周边环境信息，并传送到远处的基站进行处理。网络依赖电池供电，电池能量有限，因此如何延长网络的生命周期成为无线传感器网络中的首要问题。论文首先对无线

2、传感器网络进行简单地介绍，接着对无线传感器网络的拓扑控制协议进行了综述，在深入分析基于簇的分布式随机性簇头选择拓扑控制算法的基础上，提出了一种新的基于分簇集的能量有效的拓扑控制算法，该算法在簇头的选择过程中考虑了节点剩余能量，同时对最优簇数的确定进行了改进。本文根据结构化设计的原则，用MATLAB软件对该算法进行了仿真和实现，对改进的簇头选择算法进行了分析，通过新算法与随机性簇头选择拓扑控制算法的对比研究发现，使用改进的簇头选择拓扑控制算法大大节省了簇内的能量消耗，从而也提高了网络的寿命。关键词：无线传感器网络

3、；分簇集；拓扑控制；能量有效；网络生命周期哈尔滨工程大学硕十学位论文AbstractWimthefastdevelopmentofseIisors，micro-electro-mechanismsystemandnetworktechnology,WirelessSensorNetwork,isapromisingtechnologyforacquiringandprocessinginformation．Asanewresearchar髓ofcomputerscienceandtechnology，ithas

4、wideapplicationinthefutureandgainsincreasinglyattentionflorawalksoflife，andallkindsofprotocolsandalgorithmsareproposedforsomespecificapplications．Wirelesssensornetworksarecomposedoflotsoflowenergyconsumptionsonsornodesthatcarrywirelessequipment,capableofmoni

5、toringandgatheringenvironmentalinformationfordifferentscenariosandsendingthedatatothesinkforfurtherprocessing．Becausethenetworkispoweredbybatteries，andwhoseenergyislimited,howtoprolongthelifetimeofthenetworkbecomesthefirstimportantaiminwirelesssensornetworks

6、．．Firstly,someaspectsofwirelesssensornetworkareillustrated,andthenthetopologycontrolalgorithmforwirelesssensornetworkissurveyed．Basedontheanalysisofcluster-based,distributeandstochastictopologycontrolalgorithm，anewenergyeffectivealgorithmbasedonclustered-set

7、isproposed,inwhichtheresidualenergyisalsotakenintoconsideration，meantime，thenumberofdustersisimprovedaswell-Accordingtotheprincipleofstructureddesign,thesimulationandimplementationofthisalgorithmiscarriedoutintheMATLABenvironment．Throughanalyzingtheimprovedc

8、lusterselectionalgorithmandcomprisingthengwalgorithm、Ⅳiththestochasticclusterselectionalgorithmforwirelesssensornetwork,itisapprentthattheimprovedclusterselectiontopologycontrolalgorithmgreatlyr