无线传感器网络节点休眠机制研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lfhua2002
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络由部署在一定空间的多个具有无线通信功能和传感监测功能的传感器节点组成,是通过无线通信方式组成的一种多跳自组织网络。传感器节点对信息进行采集、处理并传输到汇聚节点,实现被监测区域内复杂目标的检测与跟踪。节点能量消耗是影响网络寿命的主要因素,而减少节点能量消耗、延长网络寿命是无线传感器网络路由协议设计的首要考虑目标之一,这对网络路由协议提出了更高的要求。在节点采用休眠/唤醒策略来减少能量消耗的研究方面,目前的工作大多数在MAC协议的基础上进行研究。   本文从路由协议进行考虑,提出了一种新的基于最小跳数路由协议和基于最小梯度场路由协议的节点休眠算法,本文分两章(第四、第五章)分别对其进行了讨论。根据节点功能不同,基于最小跳数路由协议的节点休眠算法可分为中间节点和终端节点两类,这两类节点采用不同的休眠/唤醒策略。中间节点转发完所有子节点数据时进入休眠,在下一周期开始时唤醒;终端节点发送完数据后休眠,等到再次发送数据时唤醒。通过重复的休眠过程,降低节点的能量消耗,延长网络寿命。基于最小梯度场路由协议的节点休眠算法根据源节点到汇聚节点可有多条传输路径,可能存在父节点携带一个子节点或者多个子节点,子节点可能有一个或者多个父节点,这些节点的关系是一对一、多对一、一对多或者多对多,而采用不同的休眠/唤醒策略。只有父子关系是一对一的子节点休眠后父节点立刻休眠,其它三种关系是全部子节点休眠后父节点才休眠,如果在这些节点中有终端节点或者是只有子节点没有孙节点的节点,则使用特殊的休眠/唤醒策略。在一个周期内深度越深的节点开始休眠的时间就越早,通过节点休眠能够使能量消耗减少,从而达到延长网络生存期的目的。本文使用OPNET仿真工具搭建基础平台,并在此平台上对基于最小跳数路由协议和基于最小梯度场路由协议的节点休眠算法进行仿真实验和性能评估。通过模拟不同网络场景,对网络寿命、平均剩余能量、节点存活率、数据传送成功率等方面进行了比较和分析。仿真结果表明这两种休眠算法节约了节点能量,延长了无线传感器网络的寿命。
其他文献
硅微机械陀螺仪是一种用于测量角速度的新型惯性器件,具有体积小、重量轻、易于智能化等优点。早期的单质量硅微陀螺仪容易受到轴向加速度的干扰,环境适应性差,从工程使用的实际
新型捷联式寻北仪旋转机构应用于移动平台,可以为移动平台提供定向基准。考虑到本课题研究的新型捷联式寻北仪旋转机构要在高低温和冲击的特殊环境下使用,而且要安装在机体的
叶片振动故障是发动机常见的故障,大约占发动机结构故障的三分之一。采用叶冠减振是目前涡轮叶片常用的控制叶片振动的方法。深入研究干摩擦阻尼器的减振机理和叶冠对叶片振
硅微机械陀螺仪是一种新型的微惯性传感器,与传统的陀螺仪相比,不仅具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等优点,而且更易于实现数字化和智能化,因此,其在国民经济和国防军事等领
随着科学技术的发展和新型高能推进剂的采用,固冲发动机的热防护问题越来越突出。本文针对不同绝热层构型条件下绝热层的动态烧蚀过程进行了研究,增进对不同条件下绝热层烧蚀
我国已步入较为严重的老龄化社会。高龄人群的医疗救治及护理成本大为提高,成为社会及家庭的一大负担。其中因个人行动能力失衡,造成跌倒、骨折性治疗及引发其他病痛花费的人
近些年我国高速铁路飞速发展,轨道的安全运输关系到国计民生。钢轨是轨道运输的基础,利用电磁无损检测方法对钢轨进行检测具有重要意义。本文通过比较几种常规无损检测方法,
随着微结构光学的发展,微结构光学器件正向微型化、阵列化、集成化方向发展。微细加工技术的不断提高和改进,器件尺寸也越来越小,为微结构光学阵列发展创造了条件。由于微透镜阵列可以高速、并行地处理光信息,已被广泛应运于国防、军事、信息处理、生物医学等领域,其相关的设计与制作也成为人们研究的热点之一。微光学在设计理论和制作方法上的改进,光刻技术也逐渐从有掩模时代发展到无掩模时代。数字化无掩模光刻技术凭借其成
本文研究了一种非正交坐标测量系统——平行双关节式坐标测量机,该测量机具有测量范围大、使用灵活轻便等优点,限制其实际应用的关键是其测量精度的问题,本文主要研究工作正
随着经济的发展、人类活动需求的增加以及建筑设施的不断壮大,大空间建筑如雨后春笋般在世界各地掀起一股兴建热潮。该类建筑空间分割大,防火分区多,且建筑结构特殊,设施复杂