无线传感器网络分层数据收集算法研究

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1、声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：甚』三：笸：＆关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件：②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学

2、位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签名：导师编三缴隰扭乏星太原理工大学硕士研究生学位论文无线传感器网络分层数据收集算法研究I嗍摘要近年来，在无线通信中的无线传感器网络(wirelesssensorne俩orks，WSN)快速崛起。无线传感器网络是由大量分散的传感器节点所组成，这些传感器节点通过收集监测环境中的数据，并经过数据融合后，提供给观察者。在己部署的传感器网络中，构建起网络拓扑结构，使得传感器节点收集到的数据以消耗能量最少的方式，自传感器节点回传到观察者，并使得网络的负载比较小，是一个重要的研究课题。本文研究一些成熟的数据收集算法SPIN、DD、TTDD、DEE

3、D、LEACH，通过分析它们的优缺点，借鉴它们的优点，针对网络能量和网络负载两方面的问题，提出一种分层的数据收集算法模型，称之为HDCM(HierarchicalDataCollectionModel)。该模型中，在汇聚节点和传感器节点之间加入中介节点。首先把传感器节点进行区域上的划分，在每个区域内，采用剩余能量最多策略选出组内的头节点，负责接受成员节点的memberreport，然后经过融合产生1eaderreport。这样达到减少网络能量的目的。接着把距离汇聚节点最近的中介节点选为代理，采用广度优先算法，建立以代理为根，头节点为叶子，其他中介节点为枝干的最小数据汇聚生成树，负责接受来自汇

4、聚节点的Que巧以及融合leaderreport，形成aggregatorpackage，再由代理中介节点接收产生agentreport直接发送给汇聚节点。通过这样的分层传I太原理工大学硕士研究生学位论文输可以达到网络的负载均衡。经过实验仿真，证明可以达到一定程度的网络负载平衡，在发送数据上也比较有效率，能耗相对较小，无线传感器网络的生命周期也因此延长。关键字：无线传感器网络，分层数据收集，中介节点，生成树II太原理工大学硕士研究生学位论文THERESEARCH0FHIERARCHICALDATACOLLECTIONALGOIUTHMFORWⅡ通LESSSE】NSORNETWORKSAbst

5、ractInrecentyears，wirelesssensorne俩orkisdeVelopingr印idlybecausethewirelesscommunicationhasbecomeincreasinglymatllre．1Tp'‘●^．一WlreIesssensOrne呐Ork1scOmpOsedO士alargenumberOt。senSOrnodes．Thesesensornodescollectdata盘。ommonitorenviromnent，makedata如sion，and廿1ent啪smittotheobserver．111thewirelesssensornetw

6、ork，sensornodescolloectdataaRerthenetworktopologystructurebuiltup．Reducingt11enetworkenerj盯consunlptionandnet、vorkloadisanimportantquestiontothewirelesssensornetwork．AnewalgorithmwhichcalledHierarchicalDataCollectionalgorimm(HDCM)isproposedint11isthesis．IIltheHDCM，themediationnodeisintI‘oducedbetwe

7、ent11esinknodeandsensornode．Firstly，ansensornodesintheareaarediVidedinto伊oups．Ineach铲oup，theheadnodeisseletedbytheresidualene玛ystrategy．Headnodeisresponsibleforacceptingmemberreport、Vhichproducedbymembernod