基于最小能耗樹(shù)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。低成本的傳感器具有很好的計(jì)算能力和無(wú)線傳輸能力,這些傳感器節(jié)點(diǎn)被部署到各種各樣的環(huán)境下,比如軍事監(jiān)測(cè)、地雷探測(cè)、惡劣的物理環(huán)境等,用來(lái)收集有用的信息以供科學(xué)院研究或其它用途。由于WSN的巨大應(yīng)用價(jià)值,它已經(jīng)引起了世界許多國(guó)家的軍事部門、工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,被廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)過(guò)程控制、國(guó)家安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。
　　 然而由于傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限、不

2、能補(bǔ)充的特點(diǎn),使得如何設(shè)計(jì)一個(gè)有效的路由協(xié)議,用以減小節(jié)點(diǎn)的能量耗費(fèi)、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命成為了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究重點(diǎn)。目前人們已提出各種各樣的路由協(xié)議用于解決上述問(wèn)題,像LEACH、PEGASIS等,但是這些協(xié)議都未能較好地解決高效利用節(jié)點(diǎn)能量的問(wèn)題。本文通過(guò)分析這些協(xié)議優(yōu)缺點(diǎn),在其基礎(chǔ)上提出一種基于最小能耗樹(shù)的路由協(xié)議MECT(Minimum Energy Consumption Tree)。
　　 MECT協(xié)議通過(guò)構(gòu)造一棵生成

3、樹(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,從而減少了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中由于數(shù)據(jù)傳輸而消耗的能量。該協(xié)議把由傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)看成一個(gè)帶權(quán)的無(wú)向連通圖,然后由基站根據(jù)這個(gè)連通圖來(lái)生成一棵樹(shù),數(shù)據(jù)收集就是從葉節(jié)點(diǎn)到根節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。MECT協(xié)議在生成樹(shù)的過(guò)程中不僅考慮到每一輪數(shù)據(jù)收集所消耗的總能量,而且還考慮到各個(gè)節(jié)點(diǎn)能耗是否平均,使其在減少能耗的同時(shí)不失負(fù)載均衡。
　　 在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中,MECT采取并行傳輸?shù)姆绞健Ｔ诿恳惠喼?基站完成生成樹(shù)的工作后