無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中分簇優(yōu)化算法的研究.pdf

1、隨著微機(jī)電系統(tǒng)的迅速發(fā)展，傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種以采集數(shù)據(jù)的技術(shù)手段，無(wú)論在軍事領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域都受到了越來(lái)越多關(guān)注。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量集成有傳感、數(shù)據(jù)處理單元和無(wú)線通信模塊的微小節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，可以將所在周邊環(huán)境信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳感及時(shí)有效地傳輸?shù)叫畔⒔邮斩?，以提高傳感器監(jiān)測(cè)面積和性能，可以被廣泛地應(yīng)用于國(guó)防軍事、國(guó)家安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、反恐抗災(zāi)等領(lǐng)域。 然而，由于傳感器節(jié)點(diǎn)依靠電池供給能量

2、，而又不易對(duì)如此眾多的節(jié)點(diǎn)更換電池，網(wǎng)絡(luò)生存期就成為了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵性能指標(biāo)之一。在目前的研究中，分簇算法被認(rèn)為是進(jìn)行高效的能量管理，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存期的最有效的途徑之一。本文從分簇算法的角度進(jìn)行探討，主要在以下三個(gè)方面做出了有益的嘗試： 第一，論述了傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于其它無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(如Ad-Hoc)的一些特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的分簇算法，包括平面路由算法和分簇路由算法進(jìn)行了分析，綜述了它們的優(yōu)點(diǎn)以及性能上的一些不足，為設(shè)計(jì)新的分簇路由算法

3、奠定基礎(chǔ)。 第二，為了延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存期，提高能量的使用效率，本文提出了一種新的分簇路由算法——基于時(shí)延的分簇算法。該算法在組簇期間根據(jù)節(jié)點(diǎn)的剩余能量信息，為其設(shè)置不同的簇頭通告時(shí)延，力求通過(guò)盡可能少的控制信息高效地完成組簇的任務(wù)；并且，該算法還能保證簇頭的均勻分布，使網(wǎng)絡(luò)盡可能達(dá)到負(fù)載均衡，并進(jìn)一步地提高能量的使用效率。 第三，在節(jié)點(diǎn)密度較大的傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)范圍相互重疊會(huì)導(dǎo)致大量冗余數(shù)據(jù)的產(chǎn)生；冗余數(shù)據(jù)不僅