面向物聯(lián)網應用的WSN拓撲構造和路由策略的研究.pdf

1、作為下一代互聯(lián)網的重要組成部分,物聯(lián)網是實現云計算和普適計算藍圖的關鍵網絡保障,旨在為用戶提供任何時間、任何位置、任何事物、任何人之間的信息交流和智能控制。無線傳感網絡是物聯(lián)網的支撐技術之一,負責信息的感知和網絡末端傳輸,整個網絡由許多能最和通信能力有限的無線傳感器組成,這些傳感器通過相互合作將感知數據傳送給信息需求者。
　　 無標度加權復雜網絡模型,反映了現實網絡的存在形式和動力學特征,是研究大規(guī)模無線傳感網絡建模和拓撲演化的

2、有效工具。基于局域世界理論、BBV網絡模型和不均勻成簇思想,本文提出一種新的無線傳感網絡拓撲加權演化構造方法。方法中綜合考慮節(jié)點能量、通信距離和流量等多個因素,對無線傳感網絡的邊權重和節(jié)點強度進行了定義,同時研究了拓撲生長對權重分布的影響。理論推導和實驗結果證明本方法演化出的拓撲具有無標度加權網絡的共性,節(jié)點度、強度和邊權重均服從冪律分布。結合已有的理論成果可知,該無線傳感網絡加權拓撲不僅繼承了無權復雜網絡較高的魯棒性和抗毀性,同時降低

3、了節(jié)點發(fā)生相繼故障的幾率,增強了網絡的同步能力。
　　 無線傳感網絡由于受能量和通信能力的限制,為了保證感知數據的有效送達,路由協(xié)議的設計顯得尤為關鍵。有別于以往的簇首間轉發(fā)的路由策略,本文在演化拓撲基礎上提出了一種基于前向感知因子的能量均衡路由協(xié)議。FAF.EBRP,該協(xié)議通過感知鏈路權重和前向區(qū)域內的能量密度來決定下一跳節(jié)點,并設計了相應的局部拓撲自發(fā)重構機制。實驗中對比了FAF-EBRP和L,EACH、EEUC兩個典型路由