淺論wsn中能量高效的拓?fù)淇刂频难芯颗c仿真實(shí)現(xiàn)

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1、分類號(hào)UDC密級(jí)學(xué)位論文WSN中能量高效的拓?fù)淇刂频难芯颗c仿真實(shí)現(xiàn)作者姓名：指導(dǎo)導(dǎo)師姓名：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：學(xué)科專業(yè)名稱：論文提交日期：學(xué)位授予日期：評(píng)閱人：劉高強(qiáng)趙林亮教授東北大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院碩士學(xué)科類別：工學(xué)計(jì)算機(jī)軟件與理論2010年6月論文答辯日期：2010年7月答辯委員會(huì)主席：張斌教授賈杰副教授姜月秋副教授東北大學(xué)2010年6月AMasterThesisinComputerSoftwareandTheoryResearchandSimulationofEnergyEfficientTopologyControlinWirelessSensorNetworkbyLiuG

2、aoqiangSupervisor：ProfessorZhaoLinliangNortheasternUniversityJune2010獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下完成的。論文中取得的研究成果除加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包括本人為獲得其他學(xué)位而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示謝意。學(xué)位論文作者簽名：寺J島p害星、日期：2移／護(hù)．f．1y學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者和指導(dǎo)教師完全了解東北大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：即學(xué)校有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)

3、構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)東北大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流。作者和導(dǎo)師同意網(wǎng)上交流的U寸l'q為作者獲得學(xué)位后：半年一一年口一8$rs兩年口學(xué)位論文作者簽名：劉南纏、導(dǎo)師簽名：{立十0幻，1簽字日期：矽p，G．巧簽字日期：洳p／．百東北大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要INSN中能量高效的拓?fù)淇刂频难芯颗c仿真實(shí)現(xiàn)摘要無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景非常廣

4、闊，能夠廣泛應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)、健康護(hù)理等領(lǐng)域，隨著傳感器網(wǎng)絡(luò)的深入研究和廣泛應(yīng)用，傳感器網(wǎng)絡(luò)將逐漸深入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。由于傳感器節(jié)點(diǎn)通常采用容量有限的電池提供能量，能量十分有限。所以，如何高效使用能量來(lái)最大化整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生存時(shí)間，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。本文在三個(gè)方面提出了高效利用網(wǎng)絡(luò)能量，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的策略。首先，提出節(jié)點(diǎn)基于正態(tài)概率的非均勻分布策略，該策略能夠有效的平衡網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量利用率。其次，在非均勻分布的基礎(chǔ)上，提出了能量高效的拓?fù)淇刂撇呗浴狤ETC，該策略在不減少原始的節(jié)點(diǎn)覆蓋度的情況下，盡量減少活動(dòng)節(jié)點(diǎn)的個(gè)

5、數(shù)，降低采集信息的冗余度，提高能量利用的有效性。最后，提出了一種基于拓?fù)淇刂频穆酚蓞f(xié)議——PBRP，該協(xié)議利用拓?fù)洚a(chǎn)生的鄰居表來(lái)選擇有效的路徑，減少了生成和維護(hù)路由表所需要的能量消耗，提高了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。NS2仿真結(jié)果顯示，以上三種策略相結(jié)合能夠有效的提高網(wǎng)絡(luò)能量的利用率，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；拓?fù)淇刂?；非均勻分布：能量高效?!奎鱟壁主堂堡壘文．Ab。t，a。t————————————————————————————————————————————————————————一：：：=：：ResearchandSimulationofEnergyEffic

6、ientTopologyControlinWirelessSensorNetworkAbstractAwirelesssensornetwork(WSN)consistsofalargenumberoflow．COStmicrosensornodesdeployedinthemonitoredarea．Thesenodeswillformaself-organizedmulti．hopnetworkbywirelesscommunication，whichaimstocollectandprocessreal．timeenvironmentalinformation，thenf

7、orwardtheresultstoitsusers．Theprospectofsensornetworkapplicationisverywide．Itcanbeusedinmilitary，environmentalmonitoringandforecasting，healthandotherfields．Withthein-depthresearchandextensiveapplicationofsensornetwork，sensornetworkwillgraduallypene