无线传感器网络路由协议的研究.pdf

摘要拓扑等特点对协议的制定提出了很大的挑战,其中能耗问题是最受关注的问题。网络的整体效用,并作定性分析和实验仿真。无线传感器网络是由大量传感器结点通过无线通信技术自组织构成的网络,有广阔的应用前景。无线传感器网络的节点能量受限、节点数量庞大、动态网络因此要对无线传感网络设计切合其自身特点的路由协议。本文的主要研究工作包括以下两个方面:韵钟兄饕5募钢致酚尚樽餍阅鼙冉稀Q∪《ㄏ蚶┥⑿樽餮芯浚分析它如何针对无线传感器网络的这些特点,采用本地交互和分布式服务来实现数据分发,节省了能量消耗。文章分析了定向扩散在平衡能量消耗的问题的缺陷,由于一直采用某条最优路径,使得该路径上节点能量消耗过快而失效,不利于网络拓扑的长期连通性。文章针对这个问题对定向扩散协议作改进,仿真结果显示,改进方案平衡了网络能量消耗,大大提高了网络生命周期。诓┺睦砺垩芯课尴叽ǜ衅髀酚桑钟写蟛糠值奈尴叽ǜ衅魍缏由协议假设网络中所有的设备都是协作的,未考虑节点的自私行为。但在多用户的无线传感器网络中,由于无线和移动设备资源和能量的苛刻限制,并且节点自主选择是否合作,这样节点都趋向于通过不协作的“搭便车”行为来最大化自己的利益。文章在博弈理沦的框架上设计激励机制来促进节点间的路由协作,提高关键词:无线传感器网络自组织定向扩散博弈论激励机制中国科学技术大学硕士学位论文
.篧,中国科学技术大学硕士学位论文,.,,,..琭,,琣甌琣,産瓾“”,瑃琲】籗;籫;
第一章绪论无线传感器网络的概念、⒄复杂的信息采集、数据处理和通信,形成一个自治实体。无线传感器网络让复杂感器网络的概念、发展、前景和网络模型作了介绍,接下来主要针对现有的无线在年首次提出普适计算界工业界与学术界的研究热点。装置于一体,集传感与驱动控制能力、计算能力、通信能力于一身的资源扑恪传感器技术、微机电技术和无线通信技术的进步,推动了无线传感器网络的发展。无线传感器网络是由大量传感器结点通过无线通信技术自组织构成的网络。传感器节点可以被随意部署到需要考察的区域,它们感知环境并且合作完成环境中的大规模实时数据传输变得更为容易,有广阔的应用前景。本章对无线传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有特点以及不同网络路由协议间的不同之处,其中重点介绍了定向扩散协议。最后概述了本文在无线传感器网络协议方面的主要研究和章节安排。自”枷以来,普适计算作为世纪的计算模式,日益受到人们的关注和重视。其中无线传感器网络技术作为普适计算研究中的一个典型的应用,因其在军事侦察、工业生产控制、森林火灾监控、医疗监护、农业养殖和太空探索等领域的巨大的应用价值得到了各国政府、军方、跨国公司和科研机构的关注与重视,成为当今世随着传感器技术、嵌入式计算技术、通信技术和半导体与微机系统制造技术的飞速发展,具有感知、计算存储和通信能力的微型传感器开始出现在军事、工业、农业和宇航各个领域。无线网络传感器是集传感器执行器、控制器和通信存储和能源芟薜那度胧缴璞浮S烧庑┪⑿痛ǜ衅鞴钩傻奈尴叽ǜ衅魍缒芄实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种监测对象信息,并对这些信息进行中国科学技术大学硕士论文
数据处理功能和无线通信功能的新型传感器构成的互连的系统,该系统可以完成入式操作系统等⑼ㄐ诺ピ由无线通信模块组成约暗缭床糠帧4送猓因素的限制,通信距离较短,只能与自己通信范围内的邻居交换数据。要访问通处理,传送给需要这些信息的用户。最早的对无线传感器网络的讨论见于年的一些论文】敝小O衷诿拦腄贜連已经设立了专项的基金对无线传感器网络的研究进行资助。美国的许多大学都有针对无线传感器网络的研究小组,而其中又以琔琔/难芯孔钗A煜取简单的讲,无线传感器网络就是由大量的能与物理环境进行交互,同时具有复杂的监控任务。这里的传感器,并不是传统意义上的单纯的对物理信号进行感知并转化为数字信号的传感器,是将感应模块、数据处理模块和无线通信模块集成在了一块很小的物理单元上,比传统传感器具有更强大的功能,不仅能够对环境信息进行感知,而且具有数据处理及无线通信的功能。将这类传感器节点高密度地散播在某个环境里,通过无线通信进行连接,它们就从整体上构成了殊的网络。每个节点都有自己控制的一个区域,通过感知设备,如声学、光学设备、化学分析装置和电磁感应装置等,对它周围的物理环境进行监控,当然也可以通过配置一些功能单元来实现特定的与环境交互的功能。传感器网络节点的基本组成包括如下几个单元】:传感单元纱ǜ衅骱湍数转换功能模块组成⒋淼ピ由嵌入式系统构成,包括⒋娲⑵鳌⑶外有些传感器节点也包括包括定位系统、移动系统以及电源自供电系统等。在传感器网络中,节点任意散落在被监测区域内,这一过程是通过飞行器撒播、人工埋置和火箭弹射等方式完成的。节点由