基于IEEE802.15.4的无线传感器网络分簇算法研究

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随着无线通信、集成电路、传感器及微机电系统等技术的发展,使得大规模生产体积小、成本低、具有数据收集、短距离无线通信和数据处理能力的传感器节点成为可能,推动了无线传感器网络的快速发展。无线传感器网络具有自组织、快速展开、抗毁坏性强等特点,在军事、环境监测、医疗健康、工业控制等传统领域有着广阔的应用。本文将无线传感器网络用于企业内人员的定位和管理,根据具体环境设计移动自适应分簇算法,快速适应网络拓扑变化,减少数据冲突,实现人员区域定位。IEEE802.15.4协议由IEEE协会的无线个人区域网络工作组制定。协议具有低成本、低功耗、低复杂度的特点,在设计过程中专门考虑了传感器网络的应用要求。本文在该协议基础上,利用MAC层提供的“超帧”机制实现分簇算法。文章首先概述了无线传感器网络的基本概念,对802.15.4协议做了详细的介绍。然后针对特殊应用环境,设计移动自适应分簇算法,详细阐述了算法的设计思想,给出在802.15.4协议上的实现过程,通过NS2仿真工具进行仿真试验和分析。文章最后,对设计的无线传感器网络应用实例——人员定位系统做了详细的介绍,包括硬件平台、软件设计流程等,通过演示系统验证了分簇算法和人员定位等功能。
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