首页 > 学术论文

无线传感器网络中基于节能的路由协议研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:10:47
热度:

无线传感器网络中基于节能的路由协议研究【摘要】:传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步,推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络(wirele

【摘要】: 传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步,推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络(wireless sensor network)是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。无线传感器网络具有组网快捷、灵活等优点,具有很高的研究价值和十分广阔的应用前景。 由于无线传感器网络节点数量庞大,单个节点能源有限,并且能源不能进行补充,因此路由协议设计的首要目标是有效节约能源,延长网络生命周期。本文首先回顾了无线传感器网络的发展历程,介绍了无线传感器网络的应用场合以及发展前景,以及现在面临的技术难点和挑战;其次分析了无线传感器网络的组成结构,对现有的无线传感器网络的网络架构进行了分析对比;再次,就现有的无线传感器网络的各种路由协议和算法进行了对比和分析,总结了无线传感器网络路由协议的共同特点以及不同网络路由协议间的不同之处;最后,在无线传感器网络LEACH协议的基础上,针对随机簇首选择机制的不足提出了一种新型的簇首选择算法,新型的簇首选择算法在簇初始化阶段通过模拟退火算法进行最优化分簇,在簇重构过程中通过综合考虑候选节点的剩余能量,地理位置等参数来优化簇首的选择,从而有效地降低了低能量与位置不佳的节点被选为簇首的可能性,进一步保证网络内节点能量负载的均衡性,并对新型簇首选择算法所增加的能量开销进行了定量分析。 通过在Network Simlator 2(NS2)平台上的仿真实验,将改进协议与LEACH协议进行对比,实验表明新型簇首选择算法使网络内的节点能量负载均衡化,并延长了节点与网络的寿命。 【关键词】:无线传感器网络 路由协议 NS2 LEACH 簇首选择 节能
【学位授予单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP212.9;TN929.5
【目录】:
  • 摘要5-6
  • ABSTRACT6-9
  • 第一章 无线传感器网络概述9-19
  • 1.1 无线传感器网络的概念9
  • 1.2 无线传感器网络的应用9-11
  • 1.3 无线传感器网络的关键技术11-14
  • 1.4 无线传感器网络的研究进展14-17
  • 1.5 无线传感器网络的性能评价17-18
  • 1.6 本文研究内容与具体目标18
  • 1.7 论文结构18-19
  • 第二章 无线传感器网络体系结构19-26
  • 2.1 传感器网络体系结构19-22
  • 2.1.1 传感器网络结构19-20
  • 2.1.2 传感器节点结构20
  • 2.1.3 传感器网络协议栈20-22
  • 2.2 无线传感器网络的特征22-25
  • 2.2.1 无线传感器网络的网络特征22-23
  • 2.2.2 无线传感器网络节点特征23-25
  • 2.2.3 无线传感器网络协议栈特征25
  • 2.3 本章小结25-26
  • 第三章 无线传感器网络路由协议分析及比较26-38
  • 3.1 无线传感器网络路由协议概述26
  • 3.2 无线传感器网络路由协议的特点26-27
  • 3.3 无线传感器网络的设计目标27
  • 3.4 无线传感器网络的分类27-29
  • 3.4.1 按源节点获取路径的划分27-28
  • 3.4.2 按节点参与通信方式的划分28
  • 3.4.3 按路由发现过程的划分28-29
  • 3.5 无线传感器网络典型路由协议29-36
  • 3.5.1 洪泛算法29
  • 3.5.2 闲聊法29-30
  • 3.5.3 SPIN30-31
  • 3.5.4 定向扩散31-33
  • 3.5.5 低功耗自适应聚类路由协议LEACH33
  • 3.5.6 阈值敏感的高能效路由协议TEEN33-35
  • 3.5.7 高能效传感信息采集协议PEGASIS35-36
  • 3.5.8 最小开销前向算法36
  • 3.6 各路由协议性能比较与分析36-37
  • 3.7 本章小结37-38
  • 第四章 基于新型簇首选择算法的LEACH 协议改进38-51
  • 4.1 LEACH 协议模型38-40
  • 4.2 新型簇首选择算法40-44
  • 4.2.1 问题的提出40
  • 4.2.2 理论分析40-44
  • 4.3 新型簇首选择算法实现44-50
  • 4.3.1 簇建立阶段45-48
  • 4.3.2 簇稳定阶段48
  • 4.3.3 新型簇首选择算法能量增加开销分析48-50
  • 4.4 本章小结50-51
  • 第五章 实验及分析51-63
  • 5.1 仿真软件NS2 介绍51-52
  • 5.2 新型簇首选择算法在NS2 上的实现52-55
  • 5.2.1 NS2 中传感器节点的结构52
  • 5.2.2 MAC 层采用协议52-53
  • 5.2.3 能量消耗的设定53
  • 5.2.4 新型簇首选择算法程序结构图53-55
  • 5.3 仿真中簇类的参数选择55-60
  • 5.3.1 最优簇首个数55-58
  • 5.3.2 每轮持续时长58-60
  • 5.4 新型簇首选择算法60-62
  • 5.5 本章小结62-63
  • 结论63-65
  • 1.主要研究工作63
  • 2.不足63
  • 3.展望63-65
  • 参考文献65-68
  • 致谢68-69
  • 附录 攻读学位期间所发表的学术论文69-70
  • 详细摘要70-73


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

无线传感器网络分簇路由协议在输油管检漏领域的应用研究    刘婷;

一种基于分簇的水下传感器网络路由协议    周学威;

无线传感器网络中覆盖控制算法的研究    孙泽宇

基于位置信息的无线传感器网络路由协议的研究    周学威

无线传感器网络能量均衡的分簇路由算法研究    聂丽

异构无线传感器网络能量消耗均衡路由算法研究    崔秀丽

基于ZigBee的土壤湿度无线采集系统节点设计    韩廷阁

基于无线传感器网络的水产养殖监测系统研究    刘艳

无线传感器网络动态管理技术    李小艳

基于无线传感器网络的显示构件设计与实现    鲁丽伟

远程燃油智能监测系统研究    侯佳欣

基于无线传感网络模糊冗余度混合通信算法研究    王果

Ad hoc网络体系结构研究    赵志峰,郑少仁

无线传感器网络中的路由技术    黄少昱,曹阳,王悦伟

基于无线传感器网络的路由协议    杨冕,秦前清

无线传感器网络    任丰原,黄海宁,林闯

传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展    李建中,李金宝,石胜飞

无线传感器网络路由协议的设计与仿真    王春

无线传感器网络的安全性研究    秦大力;唐颖;

无线传感器网络在文物保护中的应用    何文德;杨凤年;刘光灿;

基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计    黄布毅;何超前;李冬富;石军;

无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用    刘海波;邹涛;翁哲;

计算智能主要算法研究    田晓艳;

无线传感器网络在武警部队的应用    霍军;刘建平;

WSN与GPRS结合的远程图像等数据采集系统设计    张开风;胡艳军;许耀华;姜新红;仇乐乐;王福俊;高韦;丁胜建;

无线传感器网络节点的研究与应用    林丽萍;

移动自组网络拓扑发现算法综述    陈一飞;

无线传感器网络在现代农业中的应用    余华;孙艳红;车银超;郭玉峰;

基于遗传禁忌混合搜索算法的设备布局研究    齐继阳;竺长安;曾议;

基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究    张维勇;张芬;马学森;

传感器网络局部时间同步协议研究    石为人;张阳;邓鹏程;

蚁群算法与遗传算法的混合算法    高尚;江新姿;汤可宗;

装卸桥调度问题及其混合智能优化算法GASA    孙俊清;李平;韩梅;

一种改进求解TSP问题智能蚂蚁算法    曹浪财;罗键;

能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析    刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;

Energy-Efficient Optimal Scheme based on Mixed Routing in Wireless Sensor Networks    

傅立叶混沌神经网络及其在优化中的应用    徐耀群;何少平;

无线传感器网络TTSL迭代定位算法    罗旭;柴利;杨君;

粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用    戴运桃

基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用    孙明

粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用    谭佳琳

无线传感器网络覆盖控制算法研究    张晋

无线传感器网络部署与拓扑控制研究    王蕊

基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究    孙玉婷

海洋监测传感器网络关键技术研究    罗汉江

基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究    郭瑛

水下传感器网络海上试验平台的研究与设计    周鹏

无线传感器网络中信息分发的可靠性研究    张书奎

基于可信的无线传感器网络认证技术的研究    叶青

微粒群优化算法的改进及应用    柳枝华

无线传感器网络自身健康状态融合机制研究    谌业滨

空间三维信息重构与飞行器路径规划    张海峰

大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究    高丽丽

无线传感器网络路由协议研究    乔田田

基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究    骆科学

基于AODV路由算法改进研究    张朝霞

面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发    彭慧

粒子群算法求解作业车间调度问题的研究    肖小城

无线传感器网络及其应用    刘永顺;

基于ARM7的无线传感器网络节点能量管理初探    高英明;金仁成;王宏斌;王立鼎;

我国设施渔业的综合分析    姜景田,梁平,王华生

无线传感器网络研究现状与应用    杜晓明;陈岩;

采用Tree及AODVjr-PB路由算法的家庭无线网络设计    朱向庆;陈志雄;

基于RSSI的测距差分修正定位算法    任维政;徐连明;邓中亮;王川;

基于概率的三维无线传感器网络K-覆盖控制方法    蒋鹏;陈峰;

一种基于预测策略的目标跟踪算法研究    任静;熊庆宇;石为人;

基于高斯隶属度的融合算法在改进Leach中的应用    陈伟琦;胡斌杰;

无线通信技术在我国现代温室中的应用综述    周素茵;章云;曾斌;

无线传感器网络目标跟踪问题研究    孙晓艳

土壤水分快速测量方法及其应用技术研究    赵燕东

面向目标跟踪的无线传感器网络研究    林瑞仲

无线传感器网络覆盖控制研究    蒋杰

无线传感器网络若干关键技术研究    杨少军

无线传感器网络中路由相关的若干问题的研究    王媛丽

无线传感网络节点定位与覆盖控制理论及技术研究    王晟

能量高效的无线传感器网络研究    刘冰

无线传感器网络节能介质访问控制协议与可靠路由协议研究    杜军朝

无线传感器网络数据存储与查询处理算法的研究    李贵林

水下传感器网络路由算法的研究与设计    张艳华

低功耗无线磁阻车辆检测器设计及应用研究    周晓庆

基于分簇的无线传感器网络路由算法的研究    段翠琴

Ad Hoc网络路由协议的研究和改进    刘婷

无线传感器网络分簇路由协议及算法研究    牛小娇

无线传感器网络生命周期延长算法的研究    全巧艳

无线传感器网络研究与实现    缪强

无线传感器网络研究与设计    徐金星

无线传感器网络能量消耗和生命期分析    杨柳

传感器网络中的路由协议及其安全性研究    朱一欣

基于果园环境信息监测的无线传感器网络节点设计    刘燕德;赵文星;周衍华;吴至境;熊松盛;刘德力;

ZigBee技术在精准农业中的应用    王钧;

ZigBee技术在精准农业中的应用    王钧;

基于ZigBee的智能抄表和燃气泄漏报警远程监控系统    徐京华;胡燕祝;张洪欣;周晨;

基于无线传感网络和互联网的水质监控系统    李梦亮

基于无线网络的智能照明系统研究    王群锋

分簇无线传感器网络可靠性数据收集机制研究    任炬

深水网箱养殖水质数据采集与传输系统研发    汪年荣

基于ZigBee和LabVIEW的粮仓监控系统设计    刘芳宇

ZigBee无线网络在路灯智能照明控制系统中的应用    刘聪

无线Ad hoc网络及其研究难点    肖永康,山秀明,任勇

无线传感器网络    任丰原,黄海宁,林闯

传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展    李建中,李金宝,石胜飞

自组网路由协议综述    史美林,荚春

传感器网络的路由机制    孙利民;叶驰;廖勇;

传感器网络中的传感器配置问题研究    姚向华;韩九强;

基于DSP的动态传感器网络实验平台的设计和开发    陈红;肖军;苏洁;

基于RFID的智能仓储管理系统的研发    刘媛;邴志刚;

无线传感器网络协议与研究    李凯;

浅谈传感器的发展    王日俊;刘峰;凌国宇;周金龙;

传感器网络的数据查询处理技术研究    丰少伟;彭鹏菲;程远国;

基于高斯分布的传感器网络信誉模型    肖德琴;冯健昭;周权;杨波;

用于智能交通系统的无线传感器网络    张玲玉;张玉峰;李凤霞;李丽敏;

空降作战中传感器网络需求分析    胡博;沈军;

传感器网络中能量高效的聚集算法研究    谢志军;陈红;

传感器网络中基于动态线路的连续查询处理    解婷婷;樊小泊;陈红;

传感器网络    程时端;

传感器网络中能量高效的区域连接算法研究    谢志军;陈红;

无线Mesh传感器网络中的位置隐私    姚剑波;

基于公共子树缓存的传感器网络查询技术研究    纪守领;李金宝;

基于博弈论的传感器网络能量平衡路由    曾加;慕春棣;胡建斌;

传感器网络局部时间同步协议研究    石为人;张阳;邓鹏程;

一种面向交通状态获取传感器网络体系结构的设计与实现    张和生;潘成;杨军;贾利民;董宏辉;梁玉庆;梁乙朝;

水声传感器网络MAC协议研究与实现    房栋;李宇;尹力;黄海宁;

物联网两项行业标准正式立项    杨志杰

传感器网络标准工作组在北京成立    布轩

传感器网络将与互联网融合    许泳

传感器网络SoC芯片制成    记者 过国忠 通讯员 王楠

中国首台IPv6微型传感路由器诞生    

我国传感网首批6项标准发布    记者 过国忠

物联网关键技术亟待突破    本报记者 吴磊

物联网仅仅才开始    工业和信息化部 通信科技委委员 侯自强

无锡加快建设物联网“感知中国”中心    本报记者 韩义雷 过国忠

我国研制出首套IPv6微型传感路由器    通讯员  张兰 记者  赵凤华

海洋监测传感器网络关键技术研究    罗汉江

中高速传感器网络服务质量保障关键技术研究    王越超

无线移动自组织及传感器网络中若干问题的研究    张可

无线传感器网络节能策略的研究    匡哲君

传感器网络的部署以及节能研究    吴晓培

传感器网络中基于数字水印的安全数据收集机制    易叶青

光纤结构健康监测系统及其传感器网络可靠性研究    张晓丽

移动传感器网络高效数据收集机制研究    郜帅

基于传感器网络的扩散型事件监测技术研究    崔筱宁

面向动态环境监测的无线传感器网络数据处理方法研究    吴秋云

跨层优化技术在传感器网络中的研究与应用    刘斌

改进DV-Hop算法在随机传感器网络中的应用研究    李白莉

基于NS2的无线多媒体传感器网络多路径路由算法仿真与实现    刘广

传感器网络中基于Voronoi网格的快速覆盖判定算法研究    沈昊为

基于低时延和区分服务的中高速传感器网络QoS保证MAC协议研究    彭蓓雷

基于虚拟MIMO的无线温室测控系统传感器网络结构研究    沈卓

基于流场守恒律模型的传感器网络路由技术研究    王岩

电力载波传感器网络路由算法的研究    王肯生

基于嵌入式系统和现场总线的多参量传感器网络研究    何鎏

非均匀无线多媒体传感器网络路由算法及其仿真与研究    张军

Baidu
map