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集成了传感器、嵌入式计算、网络和无线通信四大技术而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,它是一种新型的无基础设施的无线网络,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,传送到需要这些信息的用户。无线传感器网络是计算机科学技术的一个新的研究领域,具有十分广阔的应用前景,引起了学术界和工业界的高度重视。 无线传感器网络作为对人类未来生活产生深远影响的十大新兴技术之首,具有巨大的应用价值。以“数据为中心”的传感器网络只具有有限的计算能力、有限的存储能力、有限的无线通信能力和有限的电源供应能力。如何在这样有限的资源环境下获取尽可能多的、有效的感知对象的特征信息,并传输到用户节点进行处,是目前研究的重点问题,这些问题都可以归结为传感器网络的路由问题和能量管理问题。 本文的研究重点在于分簇的无线传感器网络中的瓶颈节点问题。通过分析无线传感器网络中瓶颈节点的特点、分簇路由协议机制以及瓶颈节点对分簇路由协议的影响,求得分簇的无线传感器网络中瓶颈节点的解决办法。最后,给出了瓶颈节点的标记算法和一个以该算法为基础的分簇路由协议。 传感器节点一般由电池供电,且不易更换,所以无线传感器网络最关注的问题是如何高效利用有限的能量。本文首先对无线传感器网络的能量管理作了全面介绍,系统地分析了传感器节点各个部分的能量消耗情况和节能策略。在分析了无线传感器网络能量管理策略的基础上,提出了无线传感器网络中的瓶颈节点问题,分析了瓶颈节点的特点,并给出了一个瓶颈节点标记算法,该算法可用于标记无线传感器网络中的瓶颈节点。 在无线传感器网络体系结构中,网络层的路由技术至关重要。分簇路由具有拓扑管理方便、能量利用高效、数据融合简单等优点,成