無線傳感器網絡拓撲結構技術研究.pdf

1、無線傳感器網絡是具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)傳輸多種功能的用于進行監(jiān)測的大型網絡,是一種新興的概念和技術,主要研究現(xiàn)實世界中某些環(huán)境的信息獲取和處理,它實現(xiàn)了現(xiàn)實世界與網絡世界的互通,打開了人類又一個網絡時代----無線傳感器網絡時代。無線傳感器網絡開創(chuàng)了新的網絡應用領域,其自身具備的信息處理能力及在有效范圍內的無線通信能力使得無線傳感器網絡在自然生物環(huán)境監(jiān)測、國防軍事策略應用、地震與氣候預測、醫(yī)療及家庭監(jiān)控、工業(yè)控制和監(jiān)測等方面有大范

2、圍的應用。由于無線傳感器網絡節(jié)點采用能量有限的電池供電,節(jié)點部署區(qū)域環(huán)境險要,所以采用對節(jié)點更換電池的方法幾乎是不可行的,在這種情況下勢必導致要求人們尋找消耗網絡能耗盡可能小的途徑,進而有效的延長網絡的生存周期,所以尋找有效的方法減少能量消耗是當前科研人員研究無線傳感器網絡最重要的研究內容。在微觀上節(jié)省能量的方法主要有數(shù)據(jù)融合等,宏觀上的方法主要是通過構建網絡的拓撲結構來達到節(jié)省能量的目的。
　　拓撲結構的研究主要有兩方面:功率控

3、制和層次拓撲控制。功率控制方面所提出的算法主要是依據(jù)節(jié)點度數(shù)或圖論中的鄰近圖原理;層次拓撲控制方面的一算法主要是圖論中的最小支配集原理,其中的TopDisc算法具體采用的是三色法和改進后的四色法。這種算法的優(yōu)點在于只需要利用網絡的局部信息,并且完全是分布式的,其所生成的網絡的拓撲結構也是可擴展的,但是缺點在于這種算法的開銷較大,而且沒有考慮到節(jié)點剩余能量的問題等。
　　本文在TopDisc算法的基礎上對其進行改進,構建一種類似于最