学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

无线传感器网络低能耗研究

作　者: 武广君
导　师: 张磊
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 无线传感器网络定向广播分簇路由 Social Welfare Sun SPOT
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

无线传感器网络作为物联网的一个重要组成部分，将会在未来的30年内有广泛的开发前景，随之而来的技术挑战吸引了众多学者的关注，随着无线技术的发展，无线传感器网络也将成为计算机领域内热门的研究方向。其中能量问题作为无线传感器网络中的核心技术，更是成为了现今所有无线传感器网络研究中的热点和难点。无线传感器网络拓扑控制对能量的影响状况是现今主要研究热点之一，传感器传播能量主要依靠广播信息报的方式，但是现今的研究在广播技术的角度完全沿用传统的广播技术，这不但会造成一些广播“南辕北辙”，而且在广播过程中也会耗费巨大的开销。本文基于定向广播的思想针对拓扑控制方式提出了两种新的广播策略，分别是逐跳查找的定向广播策略(Hop-by-Hop Seek Directional Broadcasting，HSDB)和源节点触发的定向广播策略(Source Trigger Directional Broadcasting，STDB)，并且将STDB策略应用在AODV(Ad-hoc on-demand Distance Vector Routing Protocol)协议上，将HSDB策略应用在DSR(Dynamic Source Routing Protocol)协议上，利用SunSpot Manager仿真软件对两种新的协议算法STDB-AODV和HSDB-DSR进行仿真，实验验证了两种算法对比原始算法对网络的性能有了明显的提升，由于仿真软件对实体传感器是无缝连接的，所以两种算法可以进一步应用到实际的环境当中。LEACH协议是研究无线传感器网络能耗问题不可规避的路由协议，近年来对它的研究也层出不穷，但是这些对LEACH协议的研究都未考虑在选取簇首阶段同一个节点可能被同时选做两次簇首节点，节点本身的电量可能不适合再次被应用做簇首节点，所以将簇首节点的选取过程中加入平均理论使得在此过程中就考虑能量问题是很必要的。经典社会学理论Social Welfare就从理论方面进行了平均思想的分析，不但可以避免同一个节点被多次选作簇首节点而使其能量过快耗尽，还对拓扑整体网络生存时间起到了积极的作用，最后本文利用了前文所提及的STDB策略应用到簇首回传信息到Sink节点的过程当中，通过Netbeans仿真软件对实验网络性能做了详尽的分析。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-10
第1章绪论  10-19
  1.1 无线传感器网络概述  10-14
    1.1.1 无线传感器网络结构与特点  10-12
    1.1.2 无线传感器节点内部结构特点  12-14
  1.2 无线传感器网络研究背景和意义  14
  1.3 无线传感器网络热点问题  14-16
  1.4 无线传感器网络能耗研究进展  16-18
  1.5 论文结构安排  18-19
第2章无线传感器网络低能耗研究介绍  19-29
  2.1 无线传感器低能耗网络拓扑控制方法介绍  19-24
    2.1.1 无线传感器网络拓扑控制方法概述  19-21
    2.1.2 无线传感器网络拓扑控制主要方法介绍  21-23
    2.1.3 常见拓扑控制方法的比较  23-24
  2.2 无线传感器网络低能耗 LEACH 路由协议介绍  24-28
    2.2.1 LEACH 协议的介绍  24-25
    2.2.2 LEACH 协议原理  25-27
    2.2.3 LEACH 协议的现有改进  27-28
  2.3 本章小结  28-29
第3章无线传感器网络低能耗定向广播策略的研究  29-51
  3.1 定向广播策略的基本思想  29-30
  3.2 定向广播策略的理论基础  30-31
  3.3 逐跳查找的低能耗定向广播算法  31-38
    3.3.1 相关定义和假设  31-32
    3.3.2 HSDB 算法的设计  32-36
    3.3.3 HSDB 算法的思想的应用  36-38
  3.4 源触发的低能耗定向广播算法  38-43
    3.4.1 相关定义和假设  38-39
    3.4.2 STDB 策略的设计  39-41
    3.4.3 STDB 算法的思想的应用  41-43
  3.5 仿真实验  43-50
    3.5.1 实验工具介绍  43-44
    3.5.2 HSDB 结合 DSR 的实验仿真  44-46
    3.5.3 STDB 结合 AODV 的实验仿真  46-50
  3.6 本章小结  50-51
第4章基于均衡能量分配和定向广播策略的 DBSW-LEACH 协议的研究  51-66
  4.1 SOCIAL WELFARE 经典均衡理论  51-52
  4.2 基于均衡能量分配和定向广播策略的 LEACH 协议技术  52-62
    4.2.1 LEACH 协议存在的问题  52-53
    4.2.2 DBSW-LEACH 算法的理论基础  53-55
    4.2.3 DBSW-LEACH 的基本实现原理  55-58
    4.2.4 DBSW-LEACH 的详细算法设计  58-62
  4.3 实验验证  62-65
    4.3.1 实验工具介绍  62-63
    4.3.2 DBSW-LEACH 验证实验结果分析  63-65
  4.4 本章小结  65-66
结论  66-68
参考文献  68-73
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  73-74
致谢  74

无线传感器网络低能耗研究

内容摘要

全文目录

相似论文