無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合路由算法的研究.pdf

1、集成了無(wú)線通信、信息收集和數(shù)據(jù)處理等功能的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)協(xié)同工作構(gòu)建的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的獲取和處理信息的技術(shù)，它以無(wú)線通信方式形成多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，能夠協(xié)同地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并傳送給觀察者。
　　 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的處理能力、存儲(chǔ)能力和通信能力相對(duì)較弱，并且通過(guò)能量有限的電池供電，因此無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)有限的能量成為目前研究的熱點(diǎn)之一。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)能量消耗主要包括傳感器模塊、處

2、理器模塊和無(wú)線通信模塊。相關(guān)研究表明，傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸信息比執(zhí)行計(jì)算時(shí)更消耗能量，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，絕大部分能量消耗在無(wú)線通信模塊上。通過(guò)減少傳輸過(guò)程中的數(shù)據(jù)量來(lái)降低網(wǎng)絡(luò)的能耗是延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的有效途徑。所以在傳感器節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，可利用節(jié)點(diǎn)的本地計(jì)算和存儲(chǔ)能力對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合操作，去除冗余信息，組合出更有效、更符合用戶需要的數(shù)據(jù)，從而達(dá)到節(jié)省能量的目的。
　　 本文的主要內(nèi)容是將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)融合和數(shù)據(jù)路由相結(jié)合，在

3、數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理，減少需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，從而節(jié)省節(jié)點(diǎn)能量的消耗，達(dá)到延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的目的。本文在分析和比較當(dāng)前幾種針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議以及數(shù)據(jù)融合樹(shù)的基礎(chǔ)上，利用圖論的相關(guān)知識(shí)，把無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)抽象為一個(gè)無(wú)向圖，將圖的中心點(diǎn)算法應(yīng)用于路由融合樹(shù)的構(gòu)建。用于該算法建立的路由融合樹(shù)分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階段是先將傳感器節(jié)點(diǎn)感知區(qū)域按地理位置劃分為幾個(gè)小范圍的感知區(qū)域，在這些小范圍的感知區(qū)域內(nèi)，每對(duì)傳感器的間距都小于傳

4、感器節(jié)點(diǎn)的通信半徑，即每對(duì)傳感器之間都能直接傳送數(shù)據(jù)，在這個(gè)階段利用全直連通圖中心點(diǎn)的確定算法確定這些小范圍感應(yīng)區(qū)域的中心點(diǎn)；在第二個(gè)階段，將前一階段選出的各個(gè)中心點(diǎn)抽象為非全直連通圖，利用非全直連通圖中心點(diǎn)的確定算法確定這個(gè)圖的中心點(diǎn)，各個(gè)節(jié)點(diǎn)沿各自路徑向中心點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。在兩個(gè)階段中，數(shù)據(jù)在到達(dá)中心點(diǎn)后進(jìn)行融合處理，從而可以減少整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的信息傳輸量，有效節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能源。
　　 最后，采用matlab作為仿真工具，將本算法和本文提