無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量均衡自適應(yīng)路由算法研究.pdf

1、隨著芯片技術(shù)、通信技術(shù)和傳感技術(shù)的飛速發(fā)展，目前傳感技術(shù)正邁入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)新時代。這種網(wǎng)絡(luò)由大量集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和無線通信模塊的微小節(jié)點組成，通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，及時有效地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫畔⒔邮斩?，可廣泛用于國防軍事、環(huán)境檢測、反恐抗災(zāi)、醫(yī)療衛(wèi)生以及交通管理等領(lǐng)域。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通常運行在人無法接近的惡劣甚至危險的遠程環(huán)境中，節(jié)點靠電池供給能量，而電池能源又無法更換，所以通過有效的設(shè)計來延長網(wǎng)絡(luò)的生存期成為國內(nèi)外

2、研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。 本文以延長網(wǎng)絡(luò)生存期為主要目的，首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、特點、應(yīng)用以及關(guān)鍵性問題，然后具體闡述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的兩種低功耗策略．?dāng)?shù)據(jù)融合技術(shù)和路由協(xié)議算法。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的最大能量消耗是消息的傳輸，無線電磁波信號能量消耗與傳輸?shù)木嚯x平方成正比，因而為了節(jié)約能量，網(wǎng)絡(luò)在傳輸數(shù)據(jù)時一般都采用短距離多跳方式。然而在這種傳輸方式中存在著不同節(jié)點間能量消耗不均衡的問題，即靠近基站的節(jié)點往往需要傳遞大量

3、的數(shù)據(jù)包而過早死亡。同時，在單跳傳輸協(xié)議中，遠離基站的節(jié)點所消耗的能量會隨著網(wǎng)絡(luò)半徑的增加而遠遠高于其它的節(jié)點。 因此，為了使網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點消耗的能量均衡，本文中提出了兩種將單跳傳輸協(xié)議和多跳傳輸協(xié)議相結(jié)合的新的路由算法-EBAT和EBMD。在EBAT中，每個傳感節(jié)點要么將數(shù)據(jù)直接傳給基站，要么通過多跳的方式將數(shù)據(jù)傳給它的下一個節(jié)點。先由基站執(zhí)行集中式算法計算出每個節(jié)點的單跳和多跳次數(shù)的比值，然后通過執(zhí)行分布式算法來決定每次數(shù)據(jù)包