基于能量優(yōu)化的無線傳感器網絡rpl協(xié)議研究與改進

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1、‘單位代碼１０１４４分類號Ｔ與與編號ｐ３．．＇．ｖ‘．Ｖ？．－？—■■■？－－＇．，，王，碩±學位論文題目建寸ｍ貴化ｔｏ獻弄／埼１＾感獻．、；帝＾祕進間揉ＨＰＬ飾故：＾妍究生姓名祗Ｉｔ訓《ｉ斬巧範長專業(yè)）（屆下專導師姓名珠又旅論文完成日期２化年Ｗ斗漆ｉ巧＾欠達ＳｈｅｎｙａｎｇＬｉｇｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ沈陽理工大學碩±學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導師的指導下，由作者本人獨立完成的。有關觀點、方法、數據和

2、文獻的引用已在文中指出，并與參考文獻相對應。除文中己注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經公開發(fā)表的作品成果。對本文的研巧做出重要貢獻的個人和集體，均己在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。作者（簽字）：日期：＞八年靈月日＾學位論文版權使用授權書本學位論文作者完全了解沈陽理工大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定，目Ｐ：沈陽理工大學有權保留并向國家有關部口或機構送交學位論文的復印件和磁盤。本人授權沈陽理工，允許論文被查閱和借閱大學可臥將學位論文的全部或部分內容編入

3、有關數據庫進行檢索，可采用影印、匯編學位論文。、縮印或其它復制手段保存書密后適用本授權）（保密的學位論文在解簽：名學位論文作者簽：指導教師名：期？；／方曰方曰期／瓜＞；？ｙ類?全日制學術型碩士□全日制工程碩士別□在職工程碩士碩士學位論文論文題目：基于能量優(yōu)化的無線傳感器網絡RPL協(xié)議研究與改進學科、專業(yè)（領域）名稱：計算機應用技術研究方向：網絡計算與信息安全論文編號：分類號：TP393密級：ＵＤＣ：004編號：工學碩士學位論文基于能量優(yōu)化的無線傳感器網絡RPL協(xié)議研究與改進碩士研究生：程龍指導教師：張文波學科、專業(yè)

4、：計算機應用技術沈陽理工大學2016年3月分類號：TP393密級：ＵＤＣ：004編號：工學碩士學位論文基于能量優(yōu)化的無線傳感器網絡RPL協(xié)議研究與改進碩士研究生：程龍指導教師：張文波學位級別：工學碩士學科、專業(yè)：計算機應用技術所在單位：信息科學與工程學院論文提交日期：2015年12月論文答辯日期：2016年3月學位授予單位：沈陽理工大學ClassificationIndex:TP393U.D.C:004ResearchandImprovementofRPLprotocolinwirelesssensornetworksbasedonener

5、gyoptimizationCandidate:LongChengSupervisor:WenboZhangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ComputerApplicationTechnologyDateofSubmission:December，2015DateofExamination:March，2016University:ShenyangLigongUniversity摘要隨著人們生活質量的不斷提高和傳感器網絡技術的進步，具有網絡傳輸功能的智能物件不斷融

6、入人們的生活，成為生活必需品。智能物件大多采用無源供電，因此，智能物件數量的增加給無線傳感器網絡的能耗管理帶來了挑戰(zhàn)。本文從能量優(yōu)化的角度出發(fā)，對低功耗有損網絡工程小組（RoutingoverLow-powerandLossyNetwork）提出的RPL路由協(xié)議進行性能優(yōu)化和機制改進。仿真數據結果和性能分析表明，改進后的協(xié)議在網絡整體能量消耗和網絡能耗負載均衡方面有較大的性能提升，網絡整體的生存時間得到延長。因此，本課題的研究具有實際意義。本文對RPL路由協(xié)議在協(xié)議通信模式，報文屬性結構，路由修復機制等方面進行了深入的研究，并對協(xié)議進行了性

7、能測試與分析。通過分析協(xié)議在能量消耗和能耗負載均衡方面的不足，結合層次型異構簇網絡協(xié)議特點與優(yōu)勢，提出了從網絡初始化分簇、路由構建、路由修復等各個環(huán)節(jié)的整體解決方案，并對最終解決方案進行了仿真與性能測試。為此，本文提出了旨在使網絡能量消耗相對均衡的RPL路由協(xié)議成簇算法和基于最優(yōu)方向角的環(huán)域通信路由拓撲控制模型。成簇算法通過網絡模型的假設，計算出網絡最優(yōu)簇頭數，結合成簇概率模型，通過節(jié)點競爭機制選出網絡中的簇頭節(jié)點來完成分簇。環(huán)域通信路由拓撲控制模型將網絡劃分為面積相等的同心環(huán)域，進而確定網絡的環(huán)域等級，為網絡中的主干網路由提供理論基礎，節(jié)

8、點通過不同的環(huán)域等級和最優(yōu)方向角來選擇最佳的網絡路由。根據以上提出的理論基礎，本文設計了協(xié)議改進后的報文結構，并通過偽代碼的形式展示了協(xié)議在分簇、路由建立、網路修復等環(huán)節(jié)的函數處