事件驱动的传感器网络分簇路由协议研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kenching
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络的数据采集方式因具体需要不同而有多种方式。在事件驱动的无线传感器网络中只有当监测到事件时才开始采集数据并发送到汇聚节点,即只把有价值的信息传送给汇聚节点,这样既满足了监测的需要又节省了能量。无线传感器网络节点数量庞大,单个节点资源极其有限,能量一旦用尽就不便对其进行充电或更换电池。因此,能量有效性始终是无线传感器网络研究的一个重要方面。分簇是无线传感器网络有效利用节点能量和延长网络生存期的一种重要机制。本文从事件驱动的传感器网络应用角度出发,进行延长网络的生存期的研究。首先,比较分析了当前典型的分簇算法,以及事件驱动和时间驱动传感器网络应用之间的区别。其次,提出了一种基于事件驱动的异步分簇算法。目前大多数分簇算法都是针对时间驱动的传感器网络而提出,假设节点以相同速率采集和发送数据,网络的能量消耗均匀,周期性按“轮”同步分簇。而对于事件驱动的传感器网络而言,事件的爆发具有随机性和瞬时性,网络的能量消耗不均衡。因此,此类同步分簇算法不适应于事件驱动的传感器网络的应用本质。算法中的异步是指网络分簇按照某一分簇概率异步进行,而非预先设定,其核心是事件产生时能够保证实时可靠传输。该异步分簇算法分为三个阶段:(1)分簇时机确定算法,分簇概率由簇头的自身剩余能量和簇数据传输速率共同决定;(2)簇头选举算法;(3)簇形成算法。实验表明,该异步分簇算法保证了敏感数据的实时传输,降低了丢包率,并有效地均衡了节点的能量消耗,延长了网络生存期。最后,针对传统的簇内通信算法中固定时隙长度将不能最大可能的节省能量,本文提出了一种基于自适应流量的TDMA簇内通信算法,该算法根据当前节点数据流量的变化,自适应地调整该节点在其簇中的时隙长度,减少节点空闲时消耗的能量和节点从睡眠到活跃状态来回切换的能量,以及簇头无谓侦听的能量。实验结果表明,该算法可以节省节点的能量,提高信道利用率。
其他文献
图像信息作为信息呈现的一种重要手段,一直以来是人们观测客观事实的重要信息来源。图像信息广泛应用于卫星遥感、机器视觉、生物医学、交通、公安、军事等诸多领域,这使得图
由于人耳对声音的接受能力很强,所以基于听觉特性的语音特征最能反映声音的本质,具有好的鲁棒性。因此,基于听觉特性的语音特征提取方法在语音识别领域中日益受到重视。本文
乙丙橡胶(EPR)是20世纪80年代以来合成橡胶品种中发展最快的一种,其产量、生产能力和消费量仅次于丁苯橡胶和聚丁二烯橡胶,位居世界7大合成橡胶品种中的第3位.2005年全世界乙
大气中的悬浮颗粒污染物,特别是细小颗粒对人体健康的损害极大,悬浮颗粒污染物对环境也有严重的影响,因此,对空气中颗粒物的研究越来越得到人们的重视。颗粒的粒径是颗粒物的
本文研究的是超宽带(Ultra-Wideband,UWB)生命探测雷达的发射接收电路。生命探测雷达是近年来国内外学者提出的新概念雷达,在不接触生命体的情况下,隔一定的距离,隔一定的介质(砖墙
随着无线和嵌入式技术的发展,无线传感器网络在科学研究、环境监测等领域的作用越来越大。虽然ZigBee网络的能耗低于普通的无线网络,但由于ZigBee网络中的节点大都采用的是电
立体视频是未来视频技术的重要发展方向。立体视频与单目视频相比增加了景物深度信息,能够增强视觉效果的真实感和逼真度。随着多媒体通信技术的迅猛发展,立体视频的应用前景已
随着移动通信的发展和智能手机的普及,无线通信产业的全球碳排放量也急剧增加,为此提出了“绿色通信”的口号,其目标是节能减排,提高能效。中继作为一种有效的节能手段,可以
全球定位系统(GPS)是新一代的精密卫星导航定位系统,它直接面向用户,具有高精度、全天候、全球覆盖等优点,不仅在军用领域得到了重视,在民用方面也得到广泛的应用。在GPS接收机中,目
本学位论文的研究课题来源于国家科技重大专项“超高速无线局域网的国际标准化与技术验证研究”(项目编号:2012ZX03004005-003),主要工作是对下一代Wi-Fi中同频干扰协调算法进