无线传感器网络低功耗分级路由协议研究

摘要

无线传感器网络是一种全新的信息获取和信息处理、传输技术，通常包含大量的可自组织成多跳无线网络的分布式传感节点。无线传感器网络具有组网快捷、灵活，且不受有线网络约束的优点，可用于紧急搜索、灾难救助、军事、医疗等环境中，具有广泛的应用前景。无线传感器网络已经引起了学术界和工业界的高度重视，被称为是21世纪最有发展前景的技术之一。 本论文共分五章，在介绍无线传感器网络的基础上，重点分析和研究了现有的无线传感器网络中的低功耗分级路由协议和算法。 第一章为绪论，首先对无线传感器网络作了概述，介绍了无线传感器网络的发展历史、特点、体系结构、应用领域以及关键技术等，然后阐述了本课题的研究目的、意义以及本论文的主要工作。 第二章对无线传感器网络的路由协议进行介绍，对比分析了现有无线传感器网络中的多种路由协议和算法，归纳总结出了无线传感器网络路由协议的特点以及设计无线传感器网络路由协议时应该考虑的因素。 第三章重点对无线传感器网络中的低功耗自适应集群分层型协议LEACH协议进行了研究和分析，并对LEACH算法中的簇头选举算法进行了改进，仿真结果表明改进后的LEACH算法在网络生存周期方面要优于原有的LEACH算法。 第四章重点研究了无线传感器网络中的另外一种分级路由算法传感器信息系统中的高能效采集协议PEGASIS协议。在对PEGASIS算法研究的基础上，对PEGASIS算法进行了改进，仿真结果表明改进后的PEGASIS算法比原有的PEGASIS算法降低了节点的功耗，延长了传感器网络的生命周期。在第四章的最后，综合前面研究的LEACH算法和PEGASIS算法，提出了一种将两者结合在一起的新的路由算法。一系列的仿真结果表明，新算法适用于大规模无线传感器网络，并且克服了LEACH算法和PEGASIS算法在大规模无线传感器网络中的缺陷。 第五章对本论文所做的工作进行总结，并对未来将要开展的工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章无线传感器网络路由协议分类及其比较

第三章LEACH算法的研究与改进

第四章PEGASIS算法的研究与改进

第五章结论和展望

参考文献

硕士期间所从事的科研工作

致谢