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无线传感器网络集成了传感器、计算机、网络和通信三大技术,是一种新型的信息获取和处理方式。相比与传统无线网络,它具有规模巨大、节点能量受限、以数据为中心等特点。能量的有限性严重限制了无线传感器网络的应用,而数据冗余问题在分层路由协议中也广泛存在,当网络的密度越高时数据冗余问题越严重。
文中对无线传感器网络的网络构成及其特点,应用趋势进行了介绍,并针对无线传感器网络的分层路由协议进行了研究。在详细分析现有路由协议的基础上,找出为适应无线传感器网络的特点而设计路由协议所需要考虑的问题。针对目前无线传感器网络的分层路由协议进行详细分析,发现其中存在数据冗余,簇头的选择过程开销过大,以及能量消耗的不均匀分布等问题,这些问题导致了节点能量的大量浪费,使网络的生存期大大缩短。
针对这些问题,我们提出了一种新的策略来解决,在成簇阶段,通过预先选取若干工作节点来代替所有节点工作,这样可以减少网络的数据冗余和节点的能量消耗;通过引入一个阈值的方法来选择工作节点可以减少簇头选择过程的额外开销。综合以上两个算法我们提出了基于分层路由协议的提前选择策略,仿真结果分析表明采用了这种策略之后网络生存期延长了很多。