基于门限的无线传感器网络节能路由协议设计

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无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息,并对其进行处理,传送到这些信息的用户。无线传感器网络是新近发展起来的一种面向特定应用的网络系统,具有很广泛的应用前景,引起了学术界和工业界的高度重视。但是它存在网络拓扑不固定,面向特定应用等不足,并受限于各种资源条件(包括:能量有限,计算能力不强,通信距离小等)。 无线传感器网络是一种以数据为中心的网络,而网络数据传输离不开路由协议。本文通过对传感器网络常用的协议和算法分析,借鉴了它们存在的优点,并针对存在的缺点进行改进,设计了一个基于门限值、低功耗自适应路由协议——TBEERP。 TBEERP是一种基于门限值的平面型路由协议。网络中的节点检测到数据后并不是直接向邻节点转发该数据,只有当数据大于门限值时才打开发射机转发该数据。每隔Tc时间节点向周围的邻节点广播自己的能量状态,使得用户可以及时的了解到网络状况。为了避免相同的数据重复转发到同一节点,采取了将路由上的节点加入路径集当中,在选下一跳节点时,只选择不在路径集中的邻节点。由于节点在转发数据时是随机的选择下一跳节点,因此数据在转发的过程中,并不需要维护路由表。为了确保网络的时延不至于过大,还定义了一个时延参数Tc,如果数据经过Tc时间还到达不了sink节点,就将数据丢弃,结束转发过程。而且该协议还会定期检测自己的能量状况,对于那些能耗快消耗完的节点,我们采取降低他们在网络中的活跃程度,延缓他们的失效。通过Ns2仿真的结果表明该协议达到了设计的要求。
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