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《無線傳感網(wǎng)中基于非均勻梯度的分簇拓撲算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、AthesissubmiredtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterTheResearchofaClusteringTopologyAlgorittmaBasedonUnevenGradientinWSNByYongkunZhangSupervisor：Prof．XinfangYanCircuits＆SystemsSchoolofInformationEngineeringMay2014原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注
2、明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者：強永圭中日期：2Dl牛：年歲月26日學(xué)位論文使用授權(quán)聲明本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識產(chǎn)權(quán)歸屬鄭州大學(xué)。根據(jù)鄭州大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)鄭州大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或者其他復(fù)制手段保存論文
3、和匯編本學(xué)位論文。本人離校后發(fā)表、使用學(xué)位論文或與該學(xué)位論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成果時，第一署名單位仍然為鄭州大學(xué)。保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定。學(xué)位論文作者：強永坤日期：2Dl牛年歲月z6日摘要近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)(IntemetofThings，IOT)受到越來越多的關(guān)注，作為其重要組成部分的無線傳感網(wǎng)(骶elessSensorNetwork，WSN)也進入了飛速發(fā)展的重要時期。它是在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)隨機部署大量微型傳感器節(jié)點，這些節(jié)點同所有鄰居節(jié)點交互后以自組織的形式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，然后協(xié)同采集監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)處理后傳送給監(jiān)控者
4、。路由技術(shù)是無線傳感網(wǎng)的一個關(guān)鍵技術(shù)，目前無線傳感網(wǎng)發(fā)展最大的瓶頸就是節(jié)點能量有限且不易補充。因此，避免不必要的通信、均衡整個網(wǎng)絡(luò)的能耗成為路由協(xié)議設(shè)計的首要目標(biāo)。目前，分層路由協(xié)議是無線傳感網(wǎng)核心的路由協(xié)議，而作為分層路由協(xié)議的基礎(chǔ)一分簇拓撲算法由于其能量高效和易于擴展等特點被廣泛研究和應(yīng)用。文中首先介紹一種基于梯度的有網(wǎng)關(guān)分簇拓撲算法HCAGG(aHierarchicalClusteringAlgorithmbasedonGradientwithGateway)，該算法引入剩余能量和到鄰居節(jié)點的平均距離構(gòu)造權(quán)值，且在二者之間引
5、入自適應(yīng)系數(shù)進行動態(tài)調(diào)節(jié)；另外，根據(jù)梯度在簇頭之間選擇最優(yōu)網(wǎng)關(guān)，降低遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮哪?。但在該算法中，靠近基站的簇頭不僅要接收本簇簇成員節(jié)點發(fā)送來的數(shù)據(jù)，還要轉(zhuǎn)發(fā)其他簇發(fā)送來的數(shù)據(jù)，容易因負載過重而過早失效，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷。針對HCAGG中存在的問題，本文提出一種基于非均勻梯度的分簇拓撲算法CTAUG(aClusteringTopologyAlgorithmbasedonUnevenGradieminwsro。該算法考慮節(jié)點剩余能量、鄰居節(jié)點個數(shù)、到鄰居節(jié)點的平均距離和到梯度中心線的距離來構(gòu)造綜合權(quán)值，使選出的簇頭分布更加
6、合理；同時，用層次分析法來確定各個因素的權(quán)系數(shù)，減小人為因素的干擾；另外，基于非均勻梯度的思想對簇成員入簇的策略進行改進，使得靠近基站的簇的規(guī)模小于遠離基站的簇的規(guī)模，為簇間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)預(yù)留更多能量，從而使整個網(wǎng)絡(luò)的能量消耗較為均衡，能有效延長網(wǎng)絡(luò)的生存期。本文還給出基于CTAUG的局部維護與更新算法，可以使網(wǎng)絡(luò)在拓撲結(jié)構(gòu)變化時迅速建立通信，保證網(wǎng)絡(luò)的正常運行。關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)；CTAUG：綜合權(quán)值；層次分析法；非均勻梯度AbstractAstheIntemetofThings(IOT)hasattractedmoreandmor
7、eattention,wirelesssensornetwork(WSN)alsoenteredanimportantperiodofrapiddevelopment．Itconsistsofalargenumberofmicrosensornodesrandomlydeployedinthemonitoringregion．Thenodesformanetworkbyself-organizationafterinteractingwithallneighbornodes，thencollectthedatacooperativ
8、elyandsendtheprocesseddatatothemonitor．Routingprotocolisakeytechnologyofwirelesssensornetwork．However,atpresentthebiggestbot
