移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗路由協(xié)議研究

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1、碩士學(xué)位論文移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗路由協(xié)議研究LOWPOWERROUTINGPROTOCOLRESEARCHFORMOBILEWIRELESSSENSORNETWORK楊龍哈爾濱工業(yè)大學(xué)2013年12月萬方數(shù)據(jù)國內(nèi)圖書分類號(hào)：TN919.1學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號(hào)：654密級(jí)：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗路由協(xié)議研究碩士研究生：楊龍導(dǎo)師：吳紹華副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：信息與通信工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2013年11月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)萬方數(shù)據(jù)Classified

2、Index:TN919.1U.D.C:654DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringLOWPOWERROUTINGPROTOCOLRESEARCHFORMOBILEWIRELESSSENSORNETWORKCandidate：YangLongSupervisor：AssociateProf.WuShaohua AcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunication

3、EngineeringAffiliation：SchoolofElectronicsinformationEngineeringDateofDefence：Nov,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要近年來，隨著微電子學(xué)、半導(dǎo)體材料學(xué)、計(jì)算機(jī)控制學(xué)等學(xué)科的發(fā)展與相互結(jié)合，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork,WSN）技術(shù)作為以上技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合成果之一，正受到國內(nèi)外學(xué)

4、者的廣泛關(guān)注與研究。WSN的應(yīng)用為現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步注入了新的動(dòng)力。移動(dòng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（MobileWSN,MWSN）作為WSN的一個(gè)新興分枝，具有支持傳感器節(jié)點(diǎn)移動(dòng)的新特性，在移動(dòng)應(yīng)用環(huán)境中得到了廣泛的應(yīng)用。路由協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳遞起著至關(guān)重要的作用。由于網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)能量受限，網(wǎng)絡(luò)能耗問題是最主要的問題。本文將以改善網(wǎng)絡(luò)能耗為目標(biāo)進(jìn)行主要研究。本文以生態(tài)環(huán)境野生動(dòng)物追蹤、自然災(zāi)難后的輔助救援等為應(yīng)用背景，設(shè)計(jì)了基于全功能節(jié)點(diǎn)的低能耗路由協(xié)議（Full-Functional-NodeBasedRouting

5、Protocol，F(xiàn)RP）。該協(xié)議采用異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以在網(wǎng)絡(luò)中布置固定不動(dòng)的全功能節(jié)點(diǎn)為代價(jià)，有效降低MWSN系統(tǒng)的功耗。在該協(xié)議中，網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)的無線傳感器節(jié)點(diǎn)將采集到的傳感數(shù)據(jù)發(fā)送到全功能節(jié)點(diǎn)，全功能節(jié)點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)中的傳感數(shù)據(jù)匯總并發(fā)送到sink節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)傳感任務(wù)。此外，本論文提出了FRP路由協(xié)議全功能節(jié)點(diǎn)優(yōu)化布置算法。該算法首先將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個(gè)小的子區(qū)域，然后根據(jù)移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)在某個(gè)子域內(nèi)出現(xiàn)的概率分布，以多次迭代的方式選取出能夠使該區(qū)域內(nèi)全部移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)總能耗最小的全功能節(jié)點(diǎn)位置。在此基礎(chǔ)上，以網(wǎng)絡(luò)中所有移

6、動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)都可以在通信范圍內(nèi)至少能與一個(gè)全功能節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信為標(biāo)準(zhǔn)重新劃分網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。經(jīng)過多次迭代，獲取全功能節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)地理位置。最終，通過MATLAB軟件將移動(dòng)傳感器節(jié)點(diǎn)分別滿足均勻分布和高斯分布的兩種情況下FRP與傳統(tǒng)的路由協(xié)議寫全稱進(jìn)行仿真對(duì)比，通過仿真，證實(shí)本文提出的FRP能夠降低網(wǎng)絡(luò)總體能量消耗、減緩網(wǎng)絡(luò)“死亡”速度。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性；LEACH-M；網(wǎng)絡(luò)總能耗-II-萬方數(shù)據(jù)哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractWiththedevelopmentoftechnologiessuc

7、hascommunications,embedding computing,microsensorandwirelessnetworktechnology,wirelesssensor network(WSN)hasattactedattentionsforitspromisingapplications.TheWSN hasbeenemployeduniversallyinmodernagricultural,industral,academicalas wellasmilitaryapplications.Mob

8、ileWirelessSensorNetwork(MWSN),wheresensornodescanbe movable,hasbeenwidelyfocusedon.MobilesensornodeinMWSNcooperate witheachotherandsendthedatatosinknodewhichcanrealizedatap