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《基于LEACH算法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂品椒ㄑ芯俊酚蓵?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、分類號(hào)：學(xué)校代碼：10128UDC:學(xué)號(hào)：20151800058碩士學(xué)位論文學(xué)生類別：全日制專業(yè)型碩士研究生學(xué)位類別：工程碩士領(lǐng)域名稱：計(jì)算機(jī)技術(shù)論文題目：基于LEACH算法的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂品椒ㄑ芯坑⑽念}目：ResearchonTopologyControlAlgorithmsforWirelessSensorNetworksBasedonLEACH學(xué)生姓名：關(guān)乾煜指導(dǎo)教師：劉志強(qiáng)教授王瑞利研究員二○一八年六月內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetworks,WSN)是以數(shù)據(jù)為中心的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，為了獲取精確信息，通常會(huì)部署大量傳感器節(jié)點(diǎn)，而這些傳
2、感器節(jié)點(diǎn)的部署環(huán)境往往較為特殊，難以進(jìn)行人為干預(yù)，比如在森林防火、海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、戈壁水土監(jiān)測(cè)以及軍事等工程背景中的應(yīng)用。復(fù)雜的監(jiān)測(cè)環(huán)境不利于WSN的維護(hù)，這使得降低節(jié)點(diǎn)能耗、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期成為了近年來(lái)研究的重點(diǎn)。分簇拓?fù)渎酚杉夹g(shù)能夠有效均衡網(wǎng)絡(luò)能耗以及延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，通過(guò)選擇合適的簇頭，將網(wǎng)絡(luò)分割為多個(gè)層次的數(shù)據(jù)傳輸子網(wǎng)，在節(jié)能和擴(kuò)展性方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。LEACH（LowEnergyAdaptiveClusteringHierarchy）拓?fù)渎酚伤惴ㄊ欠执赝負(fù)淇刂浦械慕?jīng)典，其簇頭的選擇是隨機(jī)的。近年來(lái)對(duì)該算法的改進(jìn)也是層出不窮，但多數(shù)沒(méi)有考慮到WSN部署的復(fù)雜地形，而且簇頭的選取仍然存
3、在缺陷。針對(duì)這樣的工程背景以及存在問(wèn)題，提出了一種以骨架節(jié)點(diǎn)作為簇頭的層次型拓?fù)渎酚伤惴⊿NACH（SkeletonNodesActingAsClusterHead）。首先對(duì)圖形處理技術(shù)中提取骨架的方法進(jìn)行了深入研究，由于圖形的骨架能夠充分反映圖形的結(jié)構(gòu)特征，SNACH算法將網(wǎng)絡(luò)的輪廓抽象為一個(gè)平面“圖形”，并提取“圖形”骨架，由此得到的骨架節(jié)點(diǎn)同樣能夠充分的反映監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征。這些骨架節(jié)點(diǎn)通常位于網(wǎng)絡(luò)的“中軸”位置，利用這些節(jié)點(diǎn)充當(dāng)簇頭，和周?chē)渌胀ü?jié)點(diǎn)的通信距離相對(duì)平均，從而能夠分擔(dān)簇頭壓力，降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期。SNACH算法首先在網(wǎng)絡(luò)中提取骨架節(jié)點(diǎn)作為簇頭，并對(duì)骨架節(jié)點(diǎn)
4、進(jìn)行擴(kuò)展，得到一個(gè)骨架網(wǎng)絡(luò)帶作為簇頭的備選集合，之后在簇頭節(jié)點(diǎn)的備選集合中建立能量模型，以能量模型為基礎(chǔ)輪替選擇充當(dāng)簇頭的節(jié)點(diǎn)，從而得到一個(gè)能耗均衡的網(wǎng)絡(luò)。最后搭建了OMNeT++（ObjectiveModularNetworkTestbedinC++）仿真平臺(tái)，利用NED（NetworkDescription）語(yǔ)言編寫(xiě)基站節(jié)點(diǎn)、簇頭節(jié)點(diǎn)以及普通節(jié)點(diǎn)等模塊，通過(guò)C++語(yǔ)言進(jìn)行邏輯實(shí)現(xiàn)。并根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)的實(shí)際情況對(duì)節(jié)點(diǎn)建立能量模型，更加真實(shí)地對(duì)WSN進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，SNACH算法的簇頭節(jié)點(diǎn)在每一輪仿真實(shí)驗(yàn)中都能夠均勻的分布在網(wǎng)絡(luò)中，沒(méi)有出現(xiàn)簇頭節(jié)點(diǎn)過(guò)于集中或者過(guò)于靠近邊界等現(xiàn)象。當(dāng)基
5、站節(jié)點(diǎn)處于不同位置時(shí)，SNACH算法在節(jié)點(diǎn)能耗以及網(wǎng)絡(luò)生命周期等方面的性能也都優(yōu)于LEACH算法，其中當(dāng)基站節(jié)點(diǎn)處于原點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)，效果最為明顯。關(guān)鍵詞：分簇；骨架節(jié)點(diǎn)；LEACH；能量均衡；OMNeT++I內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWirelesssensornetworksaredatacentricwirelessnetworks.Inordertoobtainaccurateinformation,alargenumberofsensornodesareusuallydeployed,andthedeploymentenvironmentofthesesensornodes
6、isoftenmorespecialanddifficulttointervene,suchasforestfireprevention,marineenvironmentaldetection,Gobisoilandwatermonitoring,andmilitaryprojects.Theapplicationinthebackground.ThecomplexmonitoringenvironmentisnotconducivetothemaintenanceofWSN,whichmakesreducingtheenergyconsumptionofnodesandprolonging
7、thelifecycleofnetworkhasbecomethefocusofresearchinrecentyears.Theclustertopologyroutingtechnologycaneffectivelybalancethenetworkenergyconsumptionandprolongthenetworklifetime.Byselectingappropriateclus
