基于leach無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究及改進(jìn)

《基于leach無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究及改進(jìn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、摘要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的信息獲取技術(shù)，它被認(rèn)為是21世紀(jì)高技術(shù)領(lǐng)域四大支柱產(chǎn)業(yè)(傳感器網(wǎng)絡(luò)、效用計(jì)算、仿生人體器官、塑料電子學(xué))之一，將在軍事、醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測(cè)、深空探測(cè)等領(lǐng)域都具有極為廣闊的應(yīng)用前景。但是，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)有限能量成了它發(fā)展最大的瓶頸。因此設(shè)計(jì)能夠有效節(jié)約能源，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的路由協(xié)議成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重點(diǎn)。本文對(duì)現(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并著重研究了LEACH協(xié)議。針對(duì)LEACH協(xié)議的局限性，本文引入了K—medoids算法改進(jìn)傳統(tǒng)的LEACH協(xié)議。本文主要工作如下t(1)詳細(xì)地介紹了無(wú)線傳感

2、器網(wǎng)絡(luò)的概念、國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀、體系結(jié)構(gòu)和應(yīng)用背景等。(2)介紹和分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的幾種路由協(xié)議和算法，包括Flooding，SPIN，DD，LEACH，TEEN等。(3)分析了傳統(tǒng)LEACH協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)，并對(duì)LEACH協(xié)議的局限性進(jìn)行了仿真，分析其仿真結(jié)果。(4)在分簇選簇首階段采用K．medoids算法代替隨機(jī)選簇首的方案，從而使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能耗降低，延長(zhǎng)生命周期。并用matlab仿真分析。關(guān)鍵字：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議LEACH簇K-medoidsAbstractWirelessSensorNetworkisanewanddevelopin

3、ginformationaccesstechnologywhichisconsideredtobeoneofthefourpillarindustriesofhightechnologyfields(sensornetwork,utilitycomputing，thebionichumanorgans，plasticelectronics)inthe21stcentury，ithasprospectdeeplyinmanyfields．Butthefeaturethattheenergyofwirelesssensornetworksislimi

4、tedbecomesthebiggesthindrances．Itisthekeypointtosavepowerandprolongthelifetimeofnetworkintheresearchofwirelesssensornetwork．Basedontheanalysisofexistingwirelesssensornetworkroutingprotocol，thisessayespeciallyfocusesontheLEACHprotoco1，andpointingtoLEACHdefects，thisessayadoptk-

5、medoidstoimprovethetraditionalLEACHprotocol，andit’Smainworkinclude：(1)DetailedintroducedtheWSNanditsdevelopmentstatus．(2)Introduceandanalyzesomeoftheexistingroutingprotocols，includesFlooding，SPIN，DirectedDiffusion，LEACH，TEEN，ere．(3)AnalyzesindetailthemechanismoftheclassicLEAC

6、Hclusteringroutingprotocols，andsimulatewitllMATLAB．(4)Adoptk-medoidstochoosecluster-heads，andthenhaveasimulationwithMATI，AB．Keywords：wirelesssensornetworkroutingprotocolLEACHClusterK．medoids第一章引言1．1課題背景隨著通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和嵌入式計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，許多具有通信能力、感知能力和數(shù)據(jù)計(jì)算處理能力的微型傳感器節(jié)點(diǎn)在各應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。由這些微型傳

7、感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN，WirelessSensorNetwork)在軍事、環(huán)境、商業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)引起了人們的極大關(guān)注【l】。2003年，美國(guó)麻省理工學(xué)院的《技術(shù)評(píng)論》雜志(TechnologyReview)將傳感器網(wǎng)絡(luò)列為將會(huì)對(duì)人類未來(lái)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的十大新興技術(shù)之首【2】；同年，美國(guó)《商業(yè)周刊》(BusinessWeek)也發(fā)表評(píng)論：傳感器網(wǎng)絡(luò)將成為2l世紀(jì)高技術(shù)領(lǐng)域四大支柱產(chǎn)業(yè)(傳感器網(wǎng)絡(luò)、效用計(jì)算、仿生人體器官、塑料電子學(xué))之一。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在其監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，通過(guò)無(wú)線通信的

8、方式形成的一個(gè)多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它是種特殊的Ad—hocl31網(wǎng)絡(luò)，綜合了傳感器技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)