基于能量有效的无线传感器网络路由协议的研究论文

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1、基于能量有效的无线传感器网络路由协议的研究摘要无线传感器网络是一种由大量的集成传感器、数据处理单元和无线通讯模块的节点组成的以数据为中心的无线自组网络，其H的是协作感知、采集和处理网络覆盖区中各种环境或监测对象的信息，并发送给观察者。无线传感器网络目前已经在医疗卫生、军事防御、环境监测、反恐防灾及其他商业领域得到广泛的应用。无线传感器网络己经引起了学术界和工业界的高度重视。本文重点研究无线传感器网络的路山算法，无线传感器网络节点数量庞大、单个节点资源极其有限，因此，节能技术是无线传感器网络所必须

2、关注的最重要的环节，其路由算法设计的首要目标是提高能量有效性，延长网络生命周期。本文从无线传感器网络路山协议和节能优化的角度出发，进行了如下研究：第一：首先对无线传感器网络作了概述，介绍了无线传感器网络的发展历史、特点、体系结构、应用领域以及关键技术等，然后阐述了本课题的研究目的、意义以及本论文的主要工作。第二：对无线传感器网络的路由协议进行介绍，分析了无线传感器网络中现有的多种路山协议，归纳总结出了他们的特点以及设计无线传感器网络路由协议时应该考虑的因素。第三：针对这些协议存在的应用受局限或是

3、网络整体能耗高、生命周期短的缺点，提出了一种新的能量有效的分层网络模型。在这个模型中，太原理工大学硕士研究生学位论文根据与基站的距离将节点分为不相等的簇，距离基站越近，簇的规模越小；距离基站越远，簇的规模越大。簇首之间通过多跳的方式与基站进行通讯。这样就通过控制簇的规模均衡了网络中节点的能耗。第四：详细分析了PEGASIS算法，并利用提出来的模型对PEGASIS进行相应的改进。通过减小了成链范围以及改变领导节点的选择方式來达到降低能耗的目的。最后通过MATLAB仿真验证，改进后的PEGASIS协

4、议同现有的LEACH以及PEGASIS路山协议相比，系统能耗更低，网络生命周期更长，并且延迟更低。最后对本论文所做的工作进行总结，并对未來将要开展的工作进行了展望。关键词：无线传感器网络，能量有效,PEGASIS协议，层次型路由THERESEARCHOFENERGY-EFFICIENTROUTINGPROTOCOLSFORWIRELESSSENSORNETWORKSABSTRACTWirelessSensorNetworks(WSNs)consistsofalargenumberofsensor

5、nodeswhichintegratesensor,theunitfordataprocessingandthemodulefortheshortdistancewirelesscommunication.Thenetworksisakindofwirelessad-hocnetworkswithadistinctdata-centricproperty,andtheobjectiveofsensornetworksistosense,collectandprocesstheinformatio

6、nofthevariousenvironmentsorthedetectedobjectsinthecoverageareaofthenetworks,andthensendthesensinginformationtotheuser.Atpresent,WSNshasbeenutilitiedforthehealthcare,militarydefense,anti-terrorist,disasterpreventionandothercommercialarea・Bothacademica

7、ndindustrieshaveshowngreatinterestinWirelessSensorNetworks.ThestudyofroutingprotocolforWSNsisthemainpartofthisdissertation.ThenumberofsensornodesinWSNsisnumerousandsinglenodeisextraordinarilylimitedinresource.Themostsignificantaimofdesigningroutingpr

8、otocolofWSNsistoreducetheoverallenergydissipatedinthenetworkandtomaximizethenetworklifetime.Thisdissertationfocusesontheroutingprotocolforwirelesssensornetworkanditsenergysavingoptimizationandhassomeresearchonfollowingaspects:(1)Inthefirst,thehistory