基于无线传感器网络路由协议的能量感知聚集类

摘要

在国内外对于无线传感器网络的研究中，能量消耗与扩充网络的有效期一直以来都是一个至关重要的问题和研究热点。由于传感器节点的能源限制，对于已经部署好的节点来说，替换可植入电池或者更换新节点是非常困难的过程。所以这个问题就在于如何减少能量的消耗和如何尽可能的延长网络的存在时间。近年来，对于无线传感器网络来说，极小化能量消耗，减少能源花费和扩充网络寿命同样在开发路由协议中成为了最为重要的研究热点，许多的路由算法同样致力于延长网络的有效期和更有效率和方便的最小化能源消耗，并使它们发挥出最大的性能。
　　文中提出无线传感器网络中的基于路由协议的一个能量感知簇。这个感知簇是基于节点的能量、位置、簇集。在节点簇的路由协议中，网络根据已经随机部署的节点簇集合的地理位置，划分为一些组。每一个簇基于节点的位置信息包着着一些随机数量的传感器节点。本文提出的基于路由协议的算法的主要目标就是尽可能的最小化能量消耗和延长网络寿命。该算法中，所有的节点都是随机部署的，并且根据地理位置划分为八个簇集，其中每个簇都有随机数量的节点。该算法依赖于单个传感器节点的最大能量以及相互之间的最短的距离。所以，源节点发送包给最多能量并且最短距离的节点，在此，我们并通过分析和仿真对该算法的性能进行评估。将该算法于其他的聚类算法的性能进行基于最短距离的比较，证明了它在延长网络有效期上有着很好的性能。并且通过研究和实验给明了该算法的执行结果。

目录

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摘要

Abstract

List of Contents

Chapter 1 introduction and overview of sensor network

1．1 Introduction

1．2 Wireless sensor networks

1．3 WSN Network Hardware

1．4 Application of wireless sensor network

1．5 Hierarchical sensor network

1．6 Sensor network challenges

1．7 Requirements of sensor network

1．8 Advantages of sensor networks

Chapter 2 Efficient energy algorithm survey in wireless sensor network

2．1 challenges for routing protocol

2．1．1 Energy consumption

2．1．2 Scalability

2．1．3 Addressing

2．1．4 Robustness

2．1．5 Topology

2．1．6 Application

2．2 WSN routing techniques

2．3 Algorithm paradigms for wireless sensor networks

2．4 Design constrains for routing in wireless sensor networks

2．5 Optimization Techniques for Routing in Wireless Sensor Networks

2．5．1．Attribute-based

2．5．2．Energy Efficiency

2．5．3．Data Aggregation

2．5．4．Addressing Scheme

2．5．5．Location-based

2．5．6．Multipath Communication

5．5．7 Quality of service

2．6 Classification of routing protocols in wireless sensor networks

2．7 Maximize the lifetime of data gathering wireless sensor network

2．8 data transmission of WSN

2．8．1 Reliable transmission protocol for wireless sensor network

2．8．2 An efficient reliable data transmission in wireless sensor network

2．9 Redundant data transmission (RT) for wireless serlsor actuator

2．10 An efficient energy clustering algorithms

2．10．1 An energy-aware cluster protocol

2．10．2 Problem description

2．10．3 Algorkhm description

Chapter 3 comparison of routing protocol for wireless senor network

3．1 Location Based Protocols

3．1．1 Geographical and Energy Aware Routing (GEAR)

3．1．2 Geographic Adaptive Fidelity (GAF)

3．1．3．MECN and SMECN

3．2 Hierarchical Protocols

3．2．1 Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy (LEACH)

3．2．2 Power Efficient Gathering in Sensor Information Systems (PEGASIS)

3．2．3 (TEEN) and (APTEEN)

3．3 Data-centric protocols：

3．3．1 Sensor Protocols for Information via Negotiation (SPIN)

3．3．2 Directed Diffusion (DD)

Chapter 4 wireless sensor network simulation and our algorithm study

4．1 WSN simulation

4．2 What is omnet++?

4．3 The omnet++ framework

4．4 Comparison between OMNET++ and other simulator

4．5 An energy-aware clustering based on routing protocol

4．5．1 Related work

4．5．2 Partition of algorithm

4．5．3 Analysis and performance evaluation

Chapter 5 Conclusion and future work

5．1 Conclusion

5．2 Future Work

REFERENCES

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