WSN中能量高效的拓扑控制的研究与仿真实现

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无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成,通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。传感器网络的应用前景非常广阔,能够广泛应用于军事、环境监测和预报、健康护理等领域,随着传感器网络的深入研究和广泛应用,传感器网络将逐渐深入到人类生活的各个领域。由于传感器节点通常采用容量有限的电池提供能量,能量十分有限。所以,如何高效使用能量来最大化整个网络系统的生存时间,是无线传感器网络设计中的一个重要挑战。本文在三个方面提出了高效利用网络能量,延长网络生命周期的策略。首先,提出节点基于正态概率的非均匀分布策略,该策略能够有效的平衡网络的能量消耗,提高整个网络的能量利用率。其次,在非均匀分布的基础上,提出了能量高效的拓扑控制策略-EETC,该策略在不减少原始的节点覆盖度的情况下,尽量减少活动节点的个数,降低采集信息的冗余度,提高能量利用的有效性。最后,提出了一种基于拓扑控制的路由协议PBRP,该协议利用拓扑产生的邻居表来选择有效的路径,减少了生成和维护路由表所需要的能量消耗,提高了网络的生命周期。NS2仿真结果显示,以上三种策略相结合能够有效的提高网络能量的利用率,延长网络的生命周期。
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