能量有效的无线传感器网络协议的研究.pdf

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1、分类号——UDC武旌理学位题目丝量查垫鲍垂线篮感墨圈丝垃丛的塑宝英文＆曼曼坌墅也Q壁垦坠丛啦曼鱼曼i煎题目基垒旦鱼塾g里至立!Q鱼Q!叁≥￡里鲨S盟研究生姓名奎堡麽指导教师姓名——垄逻翻L职称—塑塑L一学位L——一单位名称盐簋扭叠堂鱼垫盔堂瞳邮编垒3QQ鱼兰申请学位级别．亟±学科专业名称盐簋扭叠堂墨撞盔论文提交日期2011-4学位授予单位盍垫墨墨盘堂学位授予日期答辩委员会主席≮7切／乞一J，一2011年5月阅人拯毖钾∥p。II■疆叠■rII◆kP。I独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的

2、地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：抛日期：翌丝!!主2学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学

3、位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：奄舒款导师(签名)二宴功豸≤j日期幽∥小。7武汉理T大学硕士学位论文摘要无线传感器网络(WirelessSensorNetwork简称为WSN)是现代通信网络的一个新的研究领域，它由大量的传感器节点组成，通过无线通信方式自组织形成网络，能够实现对目标的实时监测、采集和信息处理。近年来，随着传感器技术、微电机技术、现代网络和无线通信等技术的进步，无线传感器网络得到了快速发展，应用前景十分广阔，可广泛应用于军事领域、空间探测、辐射检测、洪灾预警、农田管理等众多领域。数据收集是无线传感器网络最

4、基本的应用，是各种复杂应用的基础。由于传感器网络节点数量庞大，单个节点的能源、计算能力和带宽都非常有限，传统的无线路由协议不适合无线传感器网络。因此，高效使用节点能量，延长网络的生命周期成为无线传感器网络路由协议设计的首要目标。在目前的研究中，分簇算法被认为是进行高效的能量管理，提高网络的可扩展性，并延长网络生存期的最有效的途径之一。本文首先介绍了课题背景，阐述了本课题的研究目的以及意义。接着，对无线传感器网络的体系结构、特点、应用前景以及关键技术做了简要介绍，阐述无线传感器路由协议的评价标准，对路由协议进行了分类，并分析比较了现有的几种典型的无线传感器网络路由协议，重

5、点选择了PEGASIS协议作为研究对象。在重点研究PEGASIS的基础上，提出了一种改进的PEGASIS协议刈．PEGASIS协议，并对其进行详细的阐述。在G-PEGASIS协议中，将整个传感器区域划分为等宽的区域。算法的实现过程是：在每个区域中找出与Sink最近的节点，采用贪婪算法构造整个网络的主链，然后在每个区域内建立链树，形成数据传输的有向链树。最后由主链上的节点轮流担任根节点与Sink通信，数据从外至内经过多跳中继和数据融合后传送到Sink。最后，采用NS2网络模拟工具对G．PEGASIS协议进行了模拟，得出了在不同场景和参数下的网络生存时间、节点平均时延等结果

6、。通过和PEGASIS协议比较，G．PEGASIS算法在网络生存时间方面的性能比PEGASIS有12％左右的提高，验证了G．PEGASIS算法在改进PEGASIS的性能上的有效性。总的来说，G．PEGASIS协议的研究在提高网络生存时间和能量平衡方面具有一定参考武汉理工大学硕士学位论文价值。本文得到了国家自然科学基金资助项目(60970064)，国家重点基础研究计划项目(2011CB302601)，国家软件开发环境重点实验室开放基金项目(SKLSDE．2011KF．01)，新世纪优秀人才计划(NCET-08．0806)，霍英东青年教师基础研究基金(121067)，中央高

7、校基础研究基金(2010-II．003)及国家863高技术研究计划(2009AA0443303)资助。关键词：无线传感器网络，路由协议，PEGASISII武汉理工大学硕士学位论文AbstractWirelesssensornetworkisanewresearchareaofmodemcommunicationnetwork．Itcartbedescribedasanautonomysystemconsistingoflotsofsensornodesdesignedtointercommunicateviawirelessradio．W