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《基于簇面向數(shù)據融合多跳路由協(xié)議的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要目前，無線傳感器網絡技術在軍事偵察、環(huán)境科學、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)自動化以及地質災害等領域得到了廣泛的應用。在基于無線傳感器網絡的農田土壤污染監(jiān)控系統(tǒng)中，由于傳感器節(jié)點數(shù)量眾多，能量有限，分布區(qū)域廣，而且部署區(qū)域環(huán)境復雜，所以研究無線傳感器網絡的節(jié)能機制具有非常重要的意義。本文針對系統(tǒng)的低功耗要求，重點研究無線傳感器網絡中的分簇路由協(xié)議，目的是減少網絡中節(jié)點的能耗，延長監(jiān)控區(qū)域內無線傳感器網絡的壽命。主要工作為以下六個方面：1．對無線傳感器網絡中分簇路由協(xié)議和數(shù)據融合技術進行分析，總結現(xiàn)有的研究成果，并對它們進行分類比較。2．對路由算法的應用
2、對象——農田土壤監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分進行設計。3．針對區(qū)域內簇間通信的不足，提出一種高節(jié)能分層路由協(xié)議，該協(xié)議主要是根據能量因子來選擇簇問通信的中間節(jié)點，達到減少簇頭能耗的目的。4．針對分簇路由協(xié)議中簇頭選擇算法的不足，提出一種基于神經網絡的自適應路由算法，該算法是在基站上采用神經網絡的自適應學習來選擇簇頭，并根據最優(yōu)權函數(shù)值選擇最短路徑中的下一跳節(jié)點，同時添加一個新因子來選擇網關節(jié)點以進行簇頭間的通信，減少了簇頭節(jié)點導致網絡出現(xiàn)瓶頸的概率。5．考慮到前面兩種協(xié)議只適合靜態(tài)路由，且構建路由時需知道節(jié)點的全部信息，提出一種基于簇勢場的數(shù)據融合策
3、略，該策略在簇內引入序列勢場，同時在簇頭與Sink間引入混合勢場以進行數(shù)據融合，簇頭可根據其局部信息快速構建一條路由，因此可大大減少簇頭的能耗，延長無線傳感器網絡的壽命。6．通過MATLAB和NS2分別對上述三種協(xié)議的網絡生存期，節(jié)點能耗等情況進行仿真。仿真結果表明本文提出的三種節(jié)能路由協(xié)議提高了無線傳感器網絡節(jié)點的效率，可應用于農田土壤監(jiān)測系統(tǒng)，并為無線傳感器網絡節(jié)能機制領域的研究提供了有益的探索。關鍵詞：無線傳感器網絡；路由協(xié)議；數(shù)據融合；農田監(jiān)控廣東工業(yè)大學項士學位論文ABSTRACTAtpresent，WirelessSensorN
4、etworkshavebeenwidelyusedinmilitaryreconnaissance，environmentalscience，medicineandhealth,industrialautomation,geologicaldisastersandSOon．InfarmlandsoilmonitorcontrolsystembasedonWirelessSensorNetworks，thenumbersofsensornodesarenumerours，inwhichtheenergyislimited，andtheregi
5、onalenvironmeniscomplex，SOthestudyoftheenergy-efficiencymechanisminWirelessSensorNetworkshasbeenofthevitalsignificance．ThethesisfocusedontheroutingprotocolbasedonclusteringinWirelessSensorNetworkseombingingthelowpowerrequirementsofthesystem．Theaimwastoreducetheenergyconsum
6、ptionofnodesandextendthelifetimeofWirelessSensorNetworks．Themaincontributionsincludedthefollowing：Firstly，theroutingprotocolsbasedonclusteringandthedatafusiontechnologiesinWirelessSensorNetworkswereanalyzed．Itsummarizedresearchingstatusinthecurrent，classifiedandcomparedthe
7、m．Secondly，thefarmlandsoilmonitorsystemwasdesigned．Thirdly，ahighlyenergy-efficienthierarchicalroutingprotocolwasproposedtosolvethelackofcommunicationbetweentheclusterheads，whichselectedcandidatenodesaccordingtoanewfactor．Fourthly，forthelackofclusteringalgorithm，thisthesisp
8、resentedanadaptiveroutingalgorithmbasedonneuralnetwork，whichselectedtheclusterheadbythead
