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《無(wú)線傳感網(wǎng)中基于非均勻梯度的分簇拓?fù)渌惴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、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(dú)立進(jìn)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的科研成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)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(qiáng)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(shí)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(guó)家有關(guān)部門或機(jī)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(kù)進(jìn)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(shí),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(qiáng)永坤日期:2Dl牛年歲月z6日摘要近年來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)(IntemetofThings,IOT)受到越來(lái)越多的關(guān)注,作為其重要組成部分的無(wú)線傳感網(wǎng)(骶elessSensorNetwork,WSN)也進(jìn)入了飛速發(fā)展的重要時(shí)期。它是在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)隨機(jī)部署大量微型傳感器節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)同所有鄰居節(jié)點(diǎn)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(wú)線傳感網(wǎng)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù),目前無(wú)線傳感網(wǎng)發(fā)展最大的瓶頸就是節(jié)點(diǎn)能量有限且不易補(bǔ)充。因此,避免不必要的通信、均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能耗成為路由協(xié)議設(shè)計(jì)的首要目標(biāo)。目前,分層路由協(xié)議是無(wú)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?fù)渌惴ㄓ捎谄淠芰扛咝Ш鸵子跀U(kuò)展等特點(diǎn)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?fù)渌惴℉CAGG(aHierarchicalClusteringAlgorithmbasedonGradientwithGateway),該算法引入剩余能量和到鄰居節(jié)點(diǎn)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(jìn)行動(dòng)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(yuǎn)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(diǎn)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù),還要轉(zhuǎn)發(fā)其他簇發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù),容易因負(fù)載過(guò)重而過(guò)早失效,從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸中斷。針對(duì)HCAGG中存在的問(wèn)題,本文提出一種基于非均勻梯度的分簇拓?fù)渌惴–TAUG(aClusteringTopologyAlgorithmbasedonUnevenGradieminwsro。該算法考慮節(jié)點(diǎn)剩余能量、鄰居節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)、到鄰居節(jié)點(diǎn)的平均距離和到梯度中心線的距離來(lái)構(gòu)造綜合權(quán)值,使選出的簇頭分布更加
6、合理;同時(shí),用層次分析法來(lái)確定各個(gè)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(duì)簇成員入簇的策略進(jìn)行改進(jìn),使得靠近基站的簇的規(guī)模小于遠(yuǎn)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(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量消耗較為均衡,能有效延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存期。本文還給出基于CTAUG的局部維護(hù)與更新算法,可以使網(wǎng)絡(luò)在拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化時(shí)迅速建立通信,保證網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。關(guān)鍵詞:無(wú)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