无线传感器网络-路由协议与能源

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1、无线传感器网络论文学号：学生所在学院：软件学院学生姓名：任课教师：教师所在学院：软件学院2012年6月11级研高效节能WSN路由算法Mi软件学院Abstract:Networkarchitecturesandprotocolaretheveryimportantaspectsinthedesignofwirelesssensornetwork(WSN).Sincenodesinasensornetworkisasevereenergyconstraints,networkarchitecturaldesignhasbeen

2、effectedbytheenergyconsumptionandtheoperationallifetimeofthewholenetwork.InordertoprolongthelifetimeofWSNnetwork,energyefficiencyofthesourcesshouldbeconsidered.Weproposeanenergyefficientroutingalgorithmbyusingthebroadcasttoestablishroutingtable,whichisperiodically

3、transmittingandperforminganalysisthroughsimulationmethod.Keywords:WirelessSensorNetwork；energyefficient；routing；broadcasting摘要：在设计无线传感器网络（WSN）中网络体系结构和协议是非常重要的方面。由于传感器网络节点是有严重的能量约束的，网络体系结构的设计在很大程度上受能量消耗和整个网络的运行寿命的影响。为了延长WSN网络生命周期，应该考虑能源的高效率。我们提出了一种能量有效的路由算法，使用广播的形式

4、建立路由表，这样就能够是周期性发送并通过仿真方法进行性能分析。关键字：无线传感器网络；能源效率；路由协议；广播1.前言无线传感器网络（WSN）是由包括传感器的网络组成的，这些传感器能监测静态物理现象，如温度，压力，湿度和位置以及发送到Sink节点。一个WSN网络通常由大量的部署在一个感兴趣区域的传感器节点所组成。这些传感器节点拥有，有限的处理，存储容量和有限的能源容量。传感器节点一般由电池供电。在大多数的情况下，他们被部署在一个荒芜恶劣或者是敌方战场的环境中，那里是非常困难甚至不可能更换电池或对电池进行充电。为了延一个传感

5、器网络的运行寿命，在传感器网络设计每一个方面都应该考虑能量效率。本次研究所提出的路由协议，不仅可以反映网络状况，而且可以有限硬件资源的WSN中降低能源消耗。2.前期工作下面先来介绍一下WSN传统的路由算法：低能量自适应聚类层次（Low-EnergyAdaptiveClusteringHierarchy，LEACH)是基于一种聚合技术，能将原始数据结合或聚合成一个更小规模的数据，使其能让所有单独孤立的传感器只执行有意义的信息。为此，LEACH将一个网络分割成一些分簇的传感器，这些集群是使用本地化的协调控制来进行构造，不仅能减

6、少传输到Sink节点的数据量，而且能使路由和数据传播有更好的可扩展性和稳定性。由于传感器的能量损耗取决于距离和传输数据的大小，LEACH试图在短距离、减少传输量和接收操作的情况下，发送数据[1]。定向扩散（Directeddiffusion），是使用洪泛的方法在整个传感器网络中传播查询的技术。在定向扩散中，一个传感器产生的数据是由一个确定的属性值对来定义。一个查询回答的生成来响应一个名叫兴趣节点，是中心数据。定向扩散频繁的利用时空相关的数据流，更适用于密集的，静电传感器网络。因此，他们不是非常适合在低耦合情况的类型网络，例

7、如，移动传感器网络[2]。信息协商传感器协议（SensorProtocolsforInformationviaNegotiation，SPIN)的设计方式，是提高经典洪泛协议和克服它们可能导致的问题，例如，先前讨论的内爆和重叠。此外，在洪泛使用时，使传感器盲目消耗其现有可使用的资源。SPIN协议有资源意识和资源自适应。正在运行SPIN协议的传感器能够对整个网络计算，发送和接收数的据请求进行能量消耗的计算。因此，他们可以对自己的资源有效利用作出明智的决定[3]。3.协议的提出一个WSN是由大量密集部署的传感器节点组成的。其中

8、，每个节点的状态变化频繁。本协议应能妥善应对变化，在资源有限的传感器节点的操作和降低能耗。在WSN中大多数数据模式是一个多对一的类型，传感器节点的数据发送到一个单一的sink节点。传输到sink节点的数据之间是广播、多信道广播、多播数据包，其目的是查询，补丁程序和控制信息传输。这些数据根据应用服务来区分