构造无线传感器网络的小世界效应研究

摘要

随着无线传感器网络在工业、军事、医疗护理、环境监测和保护等各方面的发展和应用,无线传感器网络已逐渐渗入到人类日常生活的很多领域。由于无线传感器网络是一个十分有限的网络,怎样构造一个高性能、低功耗无线传感器网络具有重要的意义。
　　在网络中添加适量有线链路或者超级节点形成“捷径”使网络具有小世界效应,可以提高数据之间的融合、资源查询处理的效率,对于降低整个无线传感器网络的通讯开销及延长网络生命周期有着重要作用。因此,为了使无线传感器网络具有低的平均路径长度便于高效搜索、低功耗,本文将通过构造“捷径”把小世界网络理论应用于无线传感器网络,根据小世界网络的特性和无线传感器网络特征提出了一种具有小世界效应的无线传感器网络构造方法,通过在优化了的无线传感器网络拓扑结构中引入与汇聚节点能够通信的超级节点,组成的可靠链路(捷径),形成具有小世界效应的无线传感器网络。
　　本文使用matlab进行仿真实验,将提出的各个算法进行仿真实验验证与性能分析比较,仿真实验结果说明,构造具有小世界效应的无线传感器网络能显著减少节点的平均能量消耗和平均路径长度,提高了网络的查询效率。

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第一章 绪论

§1.1研究背景及研究意义

§1.2无线传感器网络概述

§1.3国内外研究现状与分析

§1.4研究内容和结构

第二章 蚁群算法和小世界网络原理

§2.1蚁群算法

§2.2小世界网络

第三章 具有小世界现象的无线传感器网络的构造

§3.1网络拓扑优化

§3.2超级节点的添加

§3.3 路由模型

第四章 算法仿真分析

§4.1评价标准

§4.2 实验仿真及分析

第五章 总结与展望

§5.1研究总结

§5.2前景展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的论文