无线传感器网络中多跳均匀分簇路由算法的研究

【摘要】无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）是由大量的传感器节点构成，这些传感器节点以自组织的方式并通过多跳传输组成无线网络。通过传感器节点间的协作通信对监测区域的数据信息进行收集、融合处理及传输，最后将这些数据信息发送给信息监测者。网络中的传感器节点自身的电池能量有限，中途不能进行电池更换和电池充电，而且传感器网络监测的区域通常比较复杂，因此均衡网络能量对无线传感器网络极其重要，能够延长网络的运行时间。路由协议是无线传感器网络的基础，因此设计高效的路由协议成为无线传感器网络的关键技术。本文通过对无线传感器网络的多种典型路由协议分析比较，发现以LEACH为代表的分簇路由协议在节省能耗方面具有突出的优势。对LEACH协议进行深入研究，并对其缺点进行相应的改进，提出一种多跳均匀分簇路由协议。改进后的路由算法主要从簇头的选举、簇的形成、次簇头的引进及簇间数据传输进行改进。首先，在原LEACH协议簇头选举公式进行改进，引入能量因子，这样具有较高能量的传感器节点能够更加容易的担任簇头节点。再将通过改进后簇头选举公式选择出来的节点作为候选簇头，并在候选簇头中选择出最优簇头。其次，在每簇中选择出能量最高的节点作为次簇头，分担簇头节点的任务。最后，簇间使用单跳与多跳相结合的方式进行通信。使用MATLAB仿真软件对LEACH路由算法及改进后的算法进行仿真分析与对比，从而验证改进后的算法能有效节约网络能耗，延长网络运行时间。
【作者】姜雪；
【导师】刘明山；
【作者基本信息】吉林大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】无线传感器网络；路由协议；LEACH；分簇；运行时间；

【参考文献】
[1]加洛木呷.彝语中的汉语借词分析[D].西南民族大学,中国少数民族语言文学,2014,硕士.
[2]赵丹.高中语文外国文学的有效教学与评价[D].辽宁师范大学,学科教学,2012,硕士.
[3]曹晓军.第26届男篮亚锦赛中外后卫队员进攻能力的比较研究[D].北京体育大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[4]刘文辉.基于MIC的快速角点提取算法研究与实现[D].沈阳理工大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[5]张欣.《联合国独立保函和备用信用证公约》与URDG、UCP500、ISP98的比较研究[D].对外经济贸易大学,国际贸易,2004,硕士.
[6]程松鹤.PWM整流的弧焊电源控制方法研究[D].河南科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[7]李斌,马戈,孙志挥.项目集发生变化的关联规则增量式更新算法[J].计算机应用,2004,12:105-107.
[8]刘宏伟.滨海地区人工岸带生态功能评价与生态构建研究[D].天津大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[9]梁虎珍.健康住宅的发展及质量评估[D].太原理工大学,建筑技术科学,2004,硕士.
[10]洪东聪.产权性质、投资者情绪与企业投资效率[D].浙江工商大学,会计学,2014,硕士.
[11]张华鑫.碳基纳米器件的电磁输运性质研究[D].南京邮电大学,2013.
[12]王丽敏.苹果中微生物的分离鉴定及脉冲强磁场对苹果汁中腐败菌的影响[D].中国农业大学,食品科学,2004,硕士.
[13]戴瑞群.建立客户关系管理提高润滑油技术服务水平[J].石油商技,2003,01:31-34.
[14]王雨倩,陈登凯,李簪,金娜.目标造型意象约束的异质产品基因选择与优化方法研究[J].计算机应用研究,2015,:.
[15]吉桂兴.ARJ21复合材料方向舵设计[D].南京航空航天大学,飞行器设计,2004,硕士.
[16]王影.人工净水湿地工艺模式及形态建构方法研究[D].哈尔滨工业大学,风景园林,2013,硕士.
[17]包永伟.交通路网中移动对象组合索引结构研究[D].西南大学,计算机软件与理论,2013,硕士.
[18]韩礼德（KhalidWahaabJabber）.合作原则视角下的狄更斯小说中的英语谚语研究[D].华中科技大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[19]高卫恒,王建学,路建明,徐克强.基于等风险度的输电系统检修计划[J].电力系统自动化,2012,07:6-11.
[20]董淼军.具有高强度的层连间隔复合材料隔热性能研究[D].上海工程技术大学,服装设计与工程,2011,硕士.
[21]付振宪,邵长胜,邓正隆.一类含陀螺安装误差角的惯导平台漂移模型的修正[J].控制与决策,2002,03:368-371.
[22]张晓.消费者知情权法律保护研究[D].东北师范大学,民商法学,2012,硕士.
[23]陈瑞森.基于BFD的IP快速重路由的研究与实现[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2013,硕士.
[24]肖春萍.加拿大蓬化感物质积累动态及其化感作用研究[D].吉林农业大学,生态学,2012,硕士.
[25]曾世宏.价值创造与价值分配——劳动价值论及其发展与应用[D].苏州大学,课程与教学论,2003,硕士.
[26]李海鑫.中国统一多民族国家族际政治整合问题研究[D].内蒙古大学,政治学理论,2013,硕士.
[27]赵建军.Lie型单群~2F_4（2~3）和~2F_4（2~5）的刻划[D].辽宁大学,应用数学,2012,硕士.
[28]裴大智.新媒体环境下政府部门应对公共舆论的策略研究[D].兰州大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[29]马江龙.并购中目标企业估价方法研究[D].长安大学,会计学,2013,硕士.
[30]范国清.IXD_b系列铣削头[J].组合机床与自动化加工技术.1993(07)
[31]管东生.香港芒萁群落养分的研究[J].植物生态学报,1996,03:235-239+241-244.
[32]陈开宁,兰策介,史龙新,陈伟民,许海,包先明.苦草繁殖生态学研究[J].植物生态学报,2006,03:487-495.
[33]李颖超.镉暴露对未成年雄性小鼠的生殖毒性研究[D].山西医科大学,劳动卫生与环境卫生学,2013,硕士.
[34]汪奕.眉山移动分公司绩效管理体系的战略性设计研究[D].电子科技大学,工商管理（专业学位）,2012,硕士.
[35]彭楠.领导负面人格特质和变革型行为对领导—部属交换关系的影响研究[D].中国科学技术大学,工商管理,2014,硕士.
[36]王志超.非合作航天器视觉位姿测量方法的研究[D].哈尔滨工业大学,机械电子工程,2013,硕士.
[37]王彬.C公司海洋工程生活区设计项目管理研究[D].吉林大学,工商管理,2014,硕士.
[38]常骏.基于LotusNotes的气象业务管理系统[D].内蒙古大学,2003.
[39]徐维.废旧管道材料在室内设计中的应用研究[D].中南林业科技大学,设计艺术学,2014,硕士.
[40]陈慧云.公共空间设计的典范[D].南京航空航天大学,设计艺术学,2012,硕士.
[41]祝锐.CRH380A-001综合检测车动车构架载荷测试方法研究[D].北京交通大学,车辆工程,2013,硕士.
[42]邹敏昊.基于Lucene的HBase全文检索功能的设计与实现[D].南京大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[43]童琳颖.羟基氧化铁吸附和转化氯酚类化合物及其机理[D].浙江工业大学,2013.
[44]柳长华.中医药古代文献数字化工程关于构建中医药文献知识库系统的思考[A].中国中医药信息研究会.中国中医药信息研究会第二届理事大会暨学术交流会议论文汇编[C].中国中医药信息研究会:,2003:4.
[45]胡玉娟.当代思想政治教育对儒家道德修养方法的借鉴研究[D].西南大学,思想政治教育,2013,硕士.
[46]谢明明.新型农村合作医疗制度“郑州模式”研究[D].郑州大学,保险（专业学位）,2013,硕士.
[47]谭馨.中国IT企业人才流失分析与对策研究[D].首都经济贸易大学,企业管理,2014,硕士.
[48]龚越.全球价值链下利益分配探究[D].浙江大学,国际贸易,2013,硕士.
[49]高海格.探究清末至民国期间哲里木盟扎赉特旗开垦[D].内蒙古师范大学,中国北方少数民族史,2013,硕士.
[50]苏翠萍.我国新型农村合作医疗制度优化研究[D].辽宁大学,国民经济学,2012,硕士.