無線傳感器網(wǎng)絡(luò)LEACH路由算法改進(jìn)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由數(shù)量眾多、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低數(shù)據(jù)速率、價(jià)格低廉的無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成,通過無線通信的方式形成的一個(gè)以數(shù)據(jù)為中心、多跳、自組織的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。非常適合在無人看管、人類難以到達(dá)和難以對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行維護(hù)的環(huán)境中使用,因此無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、武器裝備、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活等領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。隨著標(biāo)志第三次信息革命到來的物聯(lián)網(wǎng)的提出,又將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究和應(yīng)用推向了一個(gè)新的高潮。通過物聯(lián)網(wǎng),人類將可以

2、從任何時(shí)間任何地點(diǎn)的人與人之間的溝通連接擴(kuò)展到人與物和物與物之間的溝通連接,使人與物智慧對(duì)話。雖然物聯(lián)網(wǎng)中的做為物體存在的節(jié)點(diǎn)是有持續(xù)電源供給的,但是物聯(lián)網(wǎng)也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的一支,所以物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展也就必然推動(dòng)著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的不斷向前發(fā)展。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中存在著很多熱點(diǎn),但是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)的能量有限問題依然是大家熱衷研究的課題。因?yàn)闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)的能量有限而又不能得到供給,所以能量問題一直遏制著無線傳感

3、器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用、推廣和發(fā)展。
　　 本文主要是針對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能問題進(jìn)行研究,在深入研究LEACH算法的基礎(chǔ)上,針對(duì)突出的幾個(gè)問題提出相應(yīng)的解決方案,并在改進(jìn)算法中給予實(shí)現(xiàn)。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點(diǎn)總能量保持不變的情況下,改進(jìn)算法引入GPS定位,有效地進(jìn)行整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的分簇和路由表的建立,在數(shù)據(jù)傳送過程中節(jié)省了路由建立的時(shí)間；在數(shù)據(jù)的收集方面按用戶需求進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的最大范圍的劃分,減少收集到的數(shù)據(jù)多樣性,有效地減少簇首對(duì)收集

4、到的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合所需要的能量；對(duì)數(shù)據(jù)收集的最大范圍范圍內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行模式控制,保持盡量少的傳感器節(jié)點(diǎn)處于工作模式,這樣可以有效地節(jié)能整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量,同樣也可以減少簇首對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合所需要的能量；組建了分簇簇首團(tuán),按一定的計(jì)算方法使分簇簇首團(tuán)的總能量消耗速率與普通節(jié)點(diǎn)的能量消耗速率相當(dāng),保持整個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量均衡。改進(jìn)算法通過仿真工具OMNET++得到的仿真結(jié)果顯示,改進(jìn)算法雖然第一個(gè)死亡節(jié)點(diǎn)要比LEACH算法出