本科毕业论文-无线传感器网络的节能研究

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1、摘要无线传感器网络作为计算、通信和传感器技术相结合的产物，成为计算机科学领域一个活跃的研究分支。其中，针对无线传感器网络路由协议的研究更是研究的重点，因为网络层路由协议的设计直接影响无线传感器网络的整体工作水平和实用化进程。本文针对无线传感器网络性能特点进行分析研究，并得出无线传感器网络最重要的技术指标是能量衰减。通过对以LEACH协议和MRPS协议为代表的分簇路由协议的研究，发现目前所提出的分簇路由协议整体性能还有待进一步改善。因此，本文提出了一种基于区域能量均匀分配的带管理节点的分簇路由协议，该协议综合考虑了网络负载平衡、多跳、节点密度、节点剩余能量和数据融合等因素，利用

2、能量无限制的汇聚节点以集中式方式进行分簇，将整个监测区域固定划分为多个小区域，每个小区域作为一个簇，并且在每个簇内引入一个管理节点。管理节点负责定时查询簇头节点的状态，并且以分布式方式实现簇头的重新选举，避免了每轮分簇阶段的能量消耗。本文详细描述了所提出路由协议的实现过程，对其性能进行了理论分析，理论分析表明该协议比LEACH协议和MRPS协议延长了网络的生命周期，具有更好的整体性能和实用价值。关键词：无线传感器网络；分簇；路由协议；节能；数据融合AbstractAsaresultofthecombinationoflowpowercomputing,wirelesscomm

3、unicationandmicrosensortechnology,wirelesssensornetworkshavebecomeanactivebranchoftheresearchesincomputerscience.Amongthesestudies,researchagainsttheroutingprotocolsisahotspot,becauseitwillhaveadirectinfluenceontheworkinglevelandthepracticabilityofthewirelesssensornetworks.Thispaperanalyzes

4、theroutingprotocolsofwirelesssensornetworksthatthemostimportantskillistoreducetheusingofenergy.However,throughtheresearchesagainstthecluster-basedroutingprotocolsrepresentedbyLEACHandMRPS,wefindthattheperformanceofthecluster-basedprotocolsisneededtobeimproved.Onthisbasis,weproposeacell-base

5、dclusterroutingprotocolwithmonitoringnode,whichcomprehensivelyconsideredfactorssuchasload-balancedofnetwork,multi-hops,dandifyofnodes,energyofnodesleft,dataaggregationandsoon.Thisprotocolclustersthemonitoringdistrictintofixedcellsbythesinknodewhoseenergycanberechargedinacentralizedway.Acell

6、isconsideredasacluster,andeveryclusterhasamonitoringnodeinchargeofqueeringthestatusoftheclusterheadatscheduledtimeandpresidingtheelectingoftheclusterheadinadistributedway,avoidingtheenergyconsumptioninthephaseofclusterformingeveryround.Thispaperdescribestheproposedprotocolindetailandgivesat

7、heoreticalanalysisontheperformanceoftheproposedprotocol.ThetheoreticalanalysisresultdemonstratethattheproposedprotocolprolongsthelifetimeofthenetworkcomparingwithLEACHprotocolandMRPSprotocolandhasagreatusevalue.Keywords:wirelesssensornetwork,cluster,rout