无线传感器网络成簇与路由协议的研究与应用

admin · 发表于 2024-1-21 10:14:45

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目前无线传感器网络作为计算机科学领域一个热点的新研究分支，引起了学术界和工业界的高度重视，被认为是将对世纪产生巨大影响力的技术之一。路由技术是无线传感器网络的主要支撑技术之一，合理使用路由算法或找到更好的路由优化算法，才能最大程度的发挥出无线传感器网络的功能，而且无线传感器网络具有很多不同于传统网络的特点，如能量严重受限、拓扑结构频繁变化等，因此，针对无线传感器网络路由技术的研究具有重要的理论和实际意义。本文首先对无线传感器网络的关键技术做了深入研究和分析，从耗能的角度对现有的各种无线传感器网络的路由协议进行了分析和对比，提出了一种能量高效的无线传感器网络成簇与路由协议(An energy-efficient clustering and routing protocol for wireless sensor networks，EECRP)。为了支持大规模组网，EECRP引入了层次划分和动态IP地址机制。首先，根据节点与基站的通信距离将网络中的节点分为不同的层次，簇头在各层内独立的选举，EECRP给出了层次中能量高效的成簇算法。该成簇算法耗能较低，能有效的平衡节点的能量消耗，而且能够保证簇头节点在网络中的均匀分布。其次，基于层次与拓扑，本文给出了一个通用的路由算法。接下来介绍了网络的拓扑维护策略。同时，通过NS2对算法进行了性能分析，仿真结果显示对比与LEACH、PEGASIS、EEHRP，该算法在能耗与网络生存时间上有了很大的改善。最后，将该算法应用于农业监测系统中，系统工作正常，协议能够满足农业监测系统的功能需要。

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