無線傳感器網絡的能量均衡自適應路由算法研究.pdf

1、隨著芯片技術、通信技術和傳感技術的飛速發(fā)展，目前傳感技術正邁入無線傳感器網絡新時代。這種網絡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，通過自組織方式構成網絡，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、醫(yī)療衛(wèi)生以及交通管理等領域。 無線傳感器網絡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，所以通過有效的設計來延長網絡的生存期成為國內外

2、研究的關鍵技術之一。 本文以延長網絡生存期為主要目的，首先介紹了無線傳感器網絡的體系結構、特點、應用以及關鍵性問題，然后具體闡述了無線傳感器網絡的兩種低功耗策略．數(shù)據(jù)融合技術和路由協(xié)議算法。由于無線傳感器網絡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，網絡在傳輸數(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絡半徑的增加而遠遠高于其它的節(jié)點。 因此，為了使網絡中各節(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