能量高效的无线传感器网络分簇技术研究

admin · 发表于昨天 22:04

题目：

雅宝题库答案：

****此区域为收费内容**** 需支付 1 知识币后可查看，1币=0.01元查看答案

雅宝题库解析：
无线传感器网络（Wireless Sensor Network，简称WSN）由大量微型传感器节点组成，这些节点能够实时地获取监测对象的信息，并以协作的方式将传感结果传送给需要的用户。无线传感器网络在诸多领域具有广泛的应用前景，引起了学术界和工业界的高度重视。由于无线传感器网络具有资源受限、应用相关和以数据为中心等特点，因此其设计和实现面临很多挑战性题目。分簇是一种广泛应用的无线传感器网络拓扑控制手段。分簇能简化无线传感器网络复杂的拓扑结构，增强它的自管理能力，使得网络更节能和高效地工作。针对无线传感器网络自身的特性，研究能量高效的分簇传输技术，在实际应用中具有非常重要的意义。本文以提供能量高效的分簇传输为目标，围绕无线传感器网络的分簇算法、节点地址分配和簇头路由等关键技术进行了深入地研究，取得的主要研究成果及创新点如下：1. 针对现有研究中存在的分簇不均衡和簇头轮换耗能耗时的缺陷，面向无线传感器网络提出了一种基于迭代优化的能量有效的分簇算法CAIO(Clustering algorithm based on iterative optimization)。CAIO在网络进行随机分簇后执行本地迭代优化，使得各簇大小逼近最节能的优化规模。分簇后簇结构始终保持不变，网络按轮运行，每轮网络运行结束时，簇头任命簇内剩余能量最多的成员节点为下一轮簇头，以避免重新分簇的时间和能量开销。实验结果表明，对比现有算法，CAIO能有效延长网络寿命。2. 针对无线传感器网络动态性强和分簇网络的拓扑特点，提出了一种新的两层动态地址分配协议TTDA(Two-tier dynamic addressing Protocol)。TTDA充分利用分簇网络优势，采取两级地址分配方式，提高了协议可扩展性。TTDA为簇头分配不等长地址，将较短的地址分配给离基站更远的簇头，以平衡簇头地址传输能耗。TTDA通过地址预留、地址回收和即时分配机制适应无线传感器网络中常见的节点失效和补充情况。TTDA的地址形式灵活，可以同时适应MAC地址和网络层地址的需求。数学分析和实验结果表明，TTDA在地址分配的控制消息开销、能量效率、地址分配成功率以及适应网络动态性等关键性能指标上比现有算法表现更好。3. 针对异构分簇无线传感器网络中节点能力不一和簇内多跳传输的特点，提出了一种网络层共享地址自配置协议ACSA（auto-configuration of shared address）。针对异构网络中高能簇头的特点，ACSA采取简单的方式对网络进行分簇，并由基站统一为簇头节点分配地址。ACSA将每个簇按照一定规则从地理上划分为多个区域，每个区域内的簇成员节点共享一个地址，簇成员节点利用自己的地理位置信息计算得到自己的地址。为了尽量节省地址传输耗能，ACSA使用比簇头地址更短的颜色地址来防止簇间地址混淆。由于簇成员节点的地址形式与其地理位置紧密相关，ACSA基于节点地址来设计其数据收集方式。实验结果表明，ACSA在地址分配和数据收集等方面表现良好。4. 针对分簇事件驱动型无线传感器网络中簇头路由面临的特有挑战，提出了一种按需簇头路由协议OMCHR(on-demand multi-path cluster head routing)。簇头在需要进行数据传输时进行即时路由发现，在路由发现过程中OMCHR选择必要的簇成员辅助簇头通信以保证簇头之间的通信联通。在数据传输过程中，OMCHR采用多径传输来平衡网络中节点的耗能并提高数据传输的可靠性。在一次事件报告结束后，OMCHR进行路由清理，使得网络在更节能的常态下运行。实验结果表明，对比现有协议，OMCHR提高了分簇无线传感器网络的传输可靠性，提高了网络的数据收集效率。

能量高效的无线传感器网络分簇技术研究

天涯海角也要找到Ni：能量高效的无线传感器网络分簇技术研究

QQ微信同步：1144766066。

服务

网站

战略合作