无线传感器网络中节点调度算法的研究

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无线传感器网络(WSNS)由大量的能量低,寿命短,并且不可靠的传感器节点组成。传感器不仅可以感知周围的环境,并对数据进行一定的处理,还可以通过无线通信部件进行相互通信,它是具有感知和通讯能力的一种微型设备。但是WSNS是一种能量有限的网络。因此,降低能量消耗、延长网络寿命是网络设计的主要目标之一。由于在WSNS中大量的节点分布密集,并且所有的传感器节点承担同样的感知工作。这意味着在整个系统生命期并不需要所有的传感器全部都工作,只要能够保证整个系统的正常工作可以让一部分节点休眠。因此可以调度节点让它们交替的工作,这样来延长系统的寿命。目前基于节点休眠调度算法已有不少的研究,如位置无关且计算简单的节点调度算法;高密度基于簇的传感器网络中休眠调度算法;基于簇的传感器网络中平衡能量调度算法。本论文提出两种算法:一种基于邻居节点信息的调度算法(NIBS);一种无线传感器网络的能量平衡调度算法(BS)。NIBS算法是一种计算简单的调度算法,虽然它不能完全保证原始系统的覆盖率。在该算法中只要选择了每个节点的最大的丢失感知覆盖率,那么每个节点就可以根据这个门限值确定自己的状态。仿真结果说明该算法有效的延长了网络的寿命。BS算法的主要目的在于保证整个网络中的大部分节点能量的平衡,让它们可以在同一时间死亡,避免在网络中产生空洞(整个网络中不被覆盖的区域)。分析和仿真结果表明,该算法在保证能量平衡的同时也可以延长整个网络的寿命。
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