无线传感网二级分簇线形路由协议研究.pdf

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1、无线传感网二级分簇线形路由协议研究胡玫。等无线传感网二级分簇线形路由协议研究Studyonthe—『．Wo—IeVeILinearCIusteringRoutingPrOtocolforWSN击月改互永毒纠像录(兰州工业学院电子信息工程学院，甘肃兰州730050)摘要：针对无线传感网自组网拓扑结构中节点能量消耗大、能耗不均衡的缺点，构建了分布式的二级分簇线形拓扑结构。协议改进了随机放置节点的自组网方式。灌溉子网根据剩余能量的大小确定二级簇首，未承担二级簇首的簇内节点等概率竞争，灌溉子网中未承担二级簇首的簇内节点等概

2、率竞争，并根据剩余能量的大小确定二级簇首；簇内采用单跳的通信方式，簇间采用单跳与多跳相结合的通信方式。仿真试验结果表明，分布式的二级分簇线形协议在节点生存时间和数据包发送成功率方面明显优于自组网方式。关键词：无线传感网络自组网二级分簇等概率竞争剩余能量中图分类号：m93文献标志码：AD0l：10．16086／i．c矗i．issnl000—0380．201501017Abstract：AimingattlledefectsoftllenodesinWSNadhoctopologicstmcture-e．g．，high

3、energyconsumptionandunevenenergyconsumption，山edistributedtwo-levellinearclusteringtopologicstnlctureandrelevantpmtocolareproposed．Theprotocolimpmvestheadhocmodeinwhich山enodesareplacedinrandom．IniⅡi帮tionsub—network。tIlehead《two—levelclusteringisdete唧inedinaccor

4、daneewitllt11eresidualenergy，t11eclusternodesthatnotbeingtlleclusterheadarecompetingbasedonequalprobability．Thesinglehopcommunicationmodeisusedwitllincluster；tllecombinationofbotllmumplehopandsinglehopmodesisusedbetweenoramongclusters．Theresult8ofsimulationsho

5、w山at出edistributedtwo—levelline默pmtocolisbetter血anadhocnemorkinnodesurvivaltimeandsuccessfultransmitrateofdatapackets．Keywords：Wirelesssensornetwork1wSN)AdhocnetworkSecondaryClusterCompetewitlleqIlivalentpossibilityTherestenergyO引言河西走廊地处我国西北部，属于典型的干旱荒漠环境，具有“非灌不

6、殖”、“地尽水耕”的特点。农业是该区的支柱产业。也是该区的耗水大户。随着经济社会的不断发展，河西走廊农业用水日趋紧张。由于该地区的农田绿洲被大片戈壁、荒漠隔断，呈不连续、带条状分布⋯，因此，需利用zigBee无线传感网技术实现大区域、复杂恶劣环境下农业大田的相关信息的准确、全天候、不间断的无线采集。降低传感器节点的能耗、延长网络生存时间是ZigBee无线传感网应用中首先要解决的问题之一【2。]。目前，普遍认为采用高效路由算法可以提高无线传感器网络的能量效率[4]。而典型的高效算法。如LEACH、TEEN、HEED[

7、5“3等并没有结合应用对象的特点，无法解决一些具体问题。因此，本文针对无线传感网络的特点，以河西走廊农业大田为应用对象，设计兰州市科技计赳基金资助项目(编号：2012—2—15)；甘肃省教育厅基金资助项目(编号：2013B一091)。修改稿收到日期：2014一07—27。第一作者胡玫(1982一)，女，2009年毕业于西北师范大学电路与系统专业，获硕士学位。讲师，主要从事无线传感网络、计算机测量与控制的研究。《自动化仪表》第36卷第1期2015年1月干旱荒漠环境下带条状农田的zigBee无线传感网路由协议。该协议通

8、过改进农田中随机放置节点的自组网方式，构建了分布式的二级分簇线形拓扑结构。子网拓扑中未承担二级簇首的簇内节点等概率竞争．并根据剩余能量的大小确定二级簇首，较好地解决了网络能量受限的问题。1自组网拓扑结构自组网拓扑结构如图1所示。图1自组网拓扑结构图F远．1Adhoctopolo西calstmcture由于我国农田本身具有面积广大、地形多样、所处环境复杂的特点