基于分簇的无线传感器网络拓扑维护算法研究论文

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1、基于分簇的无线传感器网络拓扑维护算法研究毕业论文目录原创性声明I关于论文使用授权的说明I摘　要IIAbstractIII第1章绪论11.1课题的研究背景、目的及意义11.2课题的研究现状21.3无线传感器网络简介31.3.1无线传感器网络体系31.3.2无线传感器网络的重要技术51.3.3无线传感器网络在云南省跨境区域的应用61.4论文的主要研究内容7第2章无线传感器网络拓扑控制技术概述92.1拓扑控制技术的定义92.2拓扑控制技术的意义92.3一些拓扑控制算法综述102.3.1算法简介102.3.2网络寿命（生存时

2、间）的定义202.4本章小结21第3章基于同心圆-象限划分的簇头拓扑维护算法223.1同心圆-象限的数学模型223.2基于同心圆-四象限划分的簇头拓扑维护算法25I3.2.1算法设计253.2.2算法的实现273.3模拟实验分析283.3.1实验场景设计283.3.2结果的实现283.4本章小结31第4章基于多跳中继转发的簇头拓扑维护算法324.1问题的提出324.2基于距离的节点能耗模型334.3数据多跳中继转发的簇头维护算法344.3.1算法的设计354.3.2算法的实现364.4模拟实验分析384.4.1实验场

3、景设计384.4.2结果的实现394.5本章小结44第5章　总结与展望455.1　总结455.2　展望46参考文献47在学期间发表的学术成果及获奖情况51致　谢52I第1章　绪论第1章绪论1.1课题的研究背景、目的及意义信息的获取和处理是人类认识世界的两个重要方面。随着当今社会生产力的高速发展，以信息技术为代表的高科技技术也在不断拓展。科技的进步，使人类的许多想法成为可能，计算机系统的出现增强了人类处理信息的能力,而无线传感器网络则大大拓展了人类获取信息的能力。因此，无线传感器网络成为了当前学术界研究的热点领域。无线

4、传感器网络集成了许多目前最新的研究成果，比如传感器节点用到的微机电系统和嵌入式系统开发技术，信息传输阶段用到的分布式信息处理技术和以IEEE802.15.4协议为代表的无线通信技术等，这些应用于无线传感器网络的诸多技术都是各自领域的最新成果。另外，近来提出的物联网和泛在网等概念、理论，在信息的获取上也依赖于无线传感器网络节点快速、高效、广泛的获取能力，因此，物联网的发展带动了无线传感器网络的发展，而无线传感器网络技术的研究也必将推动物联网的研究发展达到新的高度。无线传感器网络（WSN，wirelesssensorne

5、twork）是一种特殊的Adhoc网络，由部署在监测区域内大量的低成本、体积小、多功能的传感器节点通过自组织方式组成，通过无线通信方式形成一种多跳的、自组织的网络。其主要目的是通过高度集成化的微型传感器联合协作地实现对监测区域进行实时监听侦测、感知和采集受控对象的状态数据，如温度、光强度、噪声、压力、运动物体大小、速度和方向等，这些数据通过无线通信的方式被发送，并以自组织、多跳的通信传输方式传送到用户终端。无线传感器网络系统具有成本低、易部署、自组织、管理方便、可靠性高等特点，使其在国防军事、环境监测和预报、交通管理

6、、智能家居、建筑物状态监控、医疗卫生、制造业、工农业控制等诸多领域有着广阔的应用前景和很高的应用价值。无线传感器网络在各社会方面如此巨大的应用价值，使得其发展将会给人类社会带来长久的深远影响，引起了世界许多国家众多领域极大的关注。美国商业周刊和MIT技术评论在预测未来技术发展报告中，分别将无线传感器网络列为21世纪最有影响力的21项技术和改变世界的10大技术之一[1-2]51第1章　绪论。美国国防部和空军、海军等军事部门对传感器网络给予了高度重视，提出C4KISR[3]计划，把传感器网络作为一个重要研究领域，设立了一

7、系列研究项目。2005年，欧洲第1届专业传感器网络会议在德国柏林召开。同年，AssociationforComputingMachinery （ACM，美国计算机协会）增设传感器网络研究专刊TOSN(transactionsonsensornetworks)。我国颁布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006年-2020年）》[4]中，为信息领域确定了三个前沿方向，其中智能感知技术和自组织网络技术都直接与WSN的研究相关。因此，无线传感器网络技术的发展和广泛应用，必将对人类的社会生产、生活带来极大的变革，对科技产

8、业产生巨大的推动作用，甚至引发新的产业革命。无线传感器网络巨大应用前景为科学研究者们带来了一个新的研究方向，提出了新的技术挑战。在无线传感器网络研究领域中，网络路由、拓扑控制、数据融合与管理、时间同步、节点定位等成为研究的重点。其中拓扑控制是无线传感器网络的一项关键技术，拓扑控制技术对网络的其他性能有着很大的影响，同时，拓扑控制技术也是无线传感