無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收集與聚合算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是由大量傳感器節(jié)點密集布置在監(jiān)測區(qū)域來獲取有效信息，已有研究表明，傳感器節(jié)點的能量消耗主要部分是傳輸能耗，因此如何減少節(jié)點傳輸能耗、減少數(shù)據(jù)冗余成為無線傳感器的研究重點。數(shù)據(jù)聚合技術作為一種有效減少節(jié)點能耗、延長網(wǎng)絡生命周期的方法得到了廣泛關注。因此，如何將數(shù)據(jù)聚合技術與路由相結合設計有效的路由，對于減少網(wǎng)絡能耗、提升網(wǎng)絡性能意義重大。本文首先對無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)聚合的相關算法進行了歸納，分析比較了典型路由協(xié)議的優(yōu)缺點。<

2、br>　　針對無線傳感器網(wǎng)絡的特性及應用提出了兩種基于網(wǎng)格結構的和鏈路結構的數(shù)據(jù)聚合算法：
　?。?）網(wǎng)格結構網(wǎng)絡中基于鏈路的數(shù)據(jù)聚合算法。算法將網(wǎng)絡劃分為多個均勻網(wǎng)格，在每個網(wǎng)格內，根據(jù)節(jié)點能量和與網(wǎng)格中心的距離為每個節(jié)點分配不同的權值，權值大的節(jié)點被選為網(wǎng)格頭節(jié)點，網(wǎng)格頭節(jié)點負責收集并聚合網(wǎng)格內其他節(jié)點的數(shù)據(jù)，將網(wǎng)格頭節(jié)點按特定的規(guī)則形成一條閉合鏈路，在網(wǎng)格頭節(jié)點構成的鏈路中結合節(jié)點與Sink的距離和節(jié)點的剩余能量選舉鏈路頭節(jié)

3、點。聚合數(shù)據(jù)沿循環(huán)鏈路進行傳輸，最終由鏈路頭節(jié)點對數(shù)據(jù)進行聚合并與Sink節(jié)點進行直接通信。仿真結果表明，該算法能有效減少節(jié)點能量消耗，延長網(wǎng)絡生命周期。
　?。?）網(wǎng)格結構網(wǎng)絡中基于移動Sink的數(shù)據(jù)聚合算法。利用地理信息將網(wǎng)絡劃分為多個網(wǎng)格，在網(wǎng)格內采用貪婪算法獨立形成鏈路結構，網(wǎng)格內的鏈路結構各有一個鏈路頭節(jié)點和鏈路尾節(jié)點，縱坐標相同的網(wǎng)格的鏈路首尾相接構成一條較長的鏈路，網(wǎng)格內的數(shù)據(jù)沿相應的鏈路進行聚合并最終傳輸給對應的S