无线传感器网络的leach算法及其改进.doc

无线传感器网络LEACH算法的研究与改进杨林(华南理工大学自动化科学与工程学院,广东广州510640)摘要:本文重点研究基于无线传感器网络的LEACH和SEP式路由协议,无线传感器网络节点数量庞大、单个节点资源有限,其路由协议设计的首要目标是提高能量有效性,延长网络寿命。本文选择了LEACH路由协议为研究重点,分析了该路由算法的具体实现,针对传感器节点能量及网络生存周期等特点,介绍了其改进型SEP路由算法。并采用MATLAB网络仿真工具对该路由协议进行了整体仿真,并对其数据进行了分析。关键词:无线传感器网络;LEACH路由协议;SEP路由协议;worksYangLin(CollegeofAutomationScienceandTechnology,SouthChinaUniversityofTechnology,GuangzhouGuangdong510640,China)Abstract:works,worknodeahugenumber,thelimitedresourcesofasinglenode,theroutingprotocoldesigngoalistoimproveenergyefficiency,,:WSN;LEACHroutingprotocols;SEProutingprotocols;MATLABSimulation1引言无线传感器网络(work,WSN)是目前国际上研究的热点,它融合了计算、通信和传感器这3项技术的交叉应用,具有十分广阔的应用前景。在网络中,数据的传输是靠路由协议控制管理的。因此,要设计一个优良的网络系统离不开路由协议的研究。无线传感器网络的特点有:(1)节点没有全球唯一的标识符,传统的互联网路由协议无法应用在传感器网络中。(2)传感器网络中的所有节点都是源节点,向唯一的目的节点Sink发送数据。(3)由于在被测对象内部或附近部署了大量的节点,它们采集到的数据是相同或相近的。这就需要路由协议具有数据融合能力。(4)节点具备的处理能力、电能和存储能力很有限。开发针对WSN的路由协议成为目前无线传感器网络研究的热点和难点。1引言无线传感器网络(work,WSN)是目前国际上研究的热点,它融合了计算、通信和传感器这3项技术的交叉应用,具有十分广阔的应用前景。在网络中,数据的传输是靠路由协议控制管理的。因此,要设计一个优良的网络系统离不开路由协议的研究。无线传感器网络的特点有:(1)节点没有全球唯一的标识符,传统的互联网路由协议无法应用在传感器网络中。(2)传感器网络中的所有节点都是源节点,向唯一的目的节点Sink发送数据。(3)由于在被测对象内部或附近部署了大量的节点,它们采集到的数据是相同或相近的。这就需要路由协议具有数据融合能力。(4)节点具备的处理能力、电能和存储能力很有限。开发针对WSN的路由协议成为目前无线传感器网络研究的热点和难点。(work)简称WSN,是一种由大量小型传感器所组成的网络。这些小型传感器一般称作sensornode(传感器节点)或者mote(灰尘)。此种网络中一般也有一个或几个基站(称作sink)用来集中从小型传感器收集的数据。 节点结构在不同应用中,传感器节点的结构不尽相同,但一般都由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成,。,传感器的类型是由被监测物理信号的形式决定的,如用于温度监测的铂电阻传感器,用于压力传感的电容式传感器等;处理器模块负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理本身采集的数据以及其他节点发送来的数据;无线通信模块负责与其他传感器节点进行无线通信,交换控制信息和收发采集数据;能量供应模块为传感器节点提供运行所需的能量。-2所示,包括大量随机分布的传感器节点(sensornode)、汇聚节点(sinknode)、互联网()、用户终端(user)等。散布在监测环境中的传感器节点通过网络自组织多跳方式,将数据向汇聚节点发送,汇聚节点可以使用多种方式与外部网络通信,卫星或移动通信网络等等,将整个区域内的数据传送到用户终端,用户通过管理节点对无线传感器网络进行配置管理。。其后的很多层次式路由协议都是在它