【摘 要】
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无线传感器网络是一种由大量传感器节点通过无线通信技术自组织构成的网络。其中,如何降低平均能量消耗,延长传感器节点生命周期是当前研究的主要问题。本文首先介绍了无线传
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无线传感器网络是一种由大量传感器节点通过无线通信技术自组织构成的网络。其中,如何降低平均能量消耗,延长传感器节点生命周期是当前研究的主要问题。本文首先介绍了无线传感器网络的基本概念、体系结构、特点以及应用;然后介绍了无线传感器网络路由协议的特点,设计要求和性能指标,并对现有的各种无线传感器网络路由协议进行对比研究,总结了它们的优缺点。本文深入研究了典型的分簇式路由协议LEACH。LEACH协议簇首节点的产生具有随机性,可能会选举剩余能量很少的节点为簇首节点,加速节点的死亡,造成网络生存效能的降低。针对该问题,本文首先提出了一种基于网络生存效能优化的簇首选择优化策略。在一定半径区域内,该策略能找到大于簇内平均能量,且离簇内性能最差节点距离最近的节点并选其为簇首,形成簇首间多跳的最优通信,从而有效节约能源且保护能量少的节点,以延长各个节点的生命周期。实验仿真结果表明,该策略比LEACH更能减少节点的能量消耗,延长了网络的生命周期。本文在改进的分簇策略基础上,提出了基于网络生存效能优化的节点休眠唤醒机制。算法通过判断节点检测范围是否重叠来减少网络中处于唤醒状态节点个数,减少了大量冗余数据的传输,可以有效地避免通信射频接收部分对无线信道的持续侦听,节约了电能,为整个网络减少了大量的能耗。
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