無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于分簇的節(jié)能路由算法研究.pdf

1、進入21世紀以后，集成了微處理、嵌入式、無線通訊和傳感器等多項技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速，并被研究人員大量應(yīng)用在了環(huán)境、交通、軍事以及生產(chǎn)等領(lǐng)域。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)里，由于受到能量的限制，每一個傳感器節(jié)點的壽命有限。針對傳感器節(jié)點能量不能補充這一難題，需要設(shè)計一種有效的路由協(xié)議來延緩網(wǎng)絡(luò)失效。圍繞這個主題，本文對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由技術(shù)進行了深入研究。本文綜合概述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中路由協(xié)議的應(yīng)用，并對其優(yōu)缺點以及影響網(wǎng)絡(luò)能量消耗的因素進

2、行了較為詳細的分析。在分析的基礎(chǔ)上總結(jié)了不同的節(jié)能方針，為延長傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期進一步的提供了理論依據(jù)。本文選擇了幾種經(jīng)典的路由協(xié)議，并對這些協(xié)議的核心路由機制的特點進行了深入分析，為本文提出的路由算法奠定理論基礎(chǔ)。
　　 本文提出一種基于網(wǎng)格分簇的節(jié)能路由算法EABGC，該算法首先將待檢測區(qū)域劃分為相同大小的虛擬網(wǎng)格，然后在每一網(wǎng)格中選取一個激活節(jié)點作為該網(wǎng)格中的檢測節(jié)點，將剩余節(jié)點設(shè)置成休眠狀態(tài)。EABGC算法中，對選取出

3、的激活節(jié)點進行分簇，由簇首節(jié)點對采集到的數(shù)據(jù)進行融合處理，建立各個簇首與基站之間的多跳路由路徑。采用貪心算法在基站與簇首之間建立一棵最小生成樹，由此實現(xiàn)數(shù)據(jù)包向基站的傳輸。深入研究了簇首節(jié)點的最優(yōu)選取個數(shù)、如何進行網(wǎng)格劃分以及數(shù)據(jù)通信中的路由選擇等問題。
　　 利用Matlab仿真工具，對EABGC算法、LEACH算法以及其改進算法HEED在剩余能量、網(wǎng)絡(luò)生命周期、不同節(jié)點數(shù)目下的壽命等方面做了比較，并最終驗證了本文算法的有效性