无线传感器网络层次式路由算法LEACH-R分.doc

LEACH-R算法的研究及其在“物联网”中的应用
【摘要】 无线传感器网络伴随微机电系统、片上系统、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展应运而生。出于它在军事、环境、城市交通、空间科学等领域的广泛应用前景,无线传感器网络成为了本世纪极具发展前景的科技产业。无线传感器网络的应用中,面临的最大问题是能量问题。如何节省能量或使能量保持最大的利用率是无线传感器网络研究必须要考虑的前提之一。链路层信道分配、数据融合、休眠模式的使用等方式均可节约能量使用,同时,设计一款高效的路由协议,更是无线传感器网络节约能量的重要方式之一本文仔细研究了无线传感器网络里平面路由协议和层次式路由协议的区别及各自的优缺点,尤其把层次式路由协议作为研究重点,分析了诸如LEACH、DCHS、TEEN、ACE等协议的各自特点,联系它们各自在簇头选择、簇的形成、数据通讯、簇头轮换及簇的重构等所采用的不同算法。同时还重点参考了基于最大连通度的分簇算法。基于以上研究,本文提出了一种“簇头轮换式分簇算法LEACH-R”。算法通过考虑结点当前的剩余能量和连通度,通过加权计算得出自己的T值,通过网络通讯比较自己的广播域里所有结点的T值,找出一个在自己广播域里T值最大的结点成为簇头,使该点广播域... 更多还原
【Abstract】 The WSN(Wireless Sensor Networks) emerges with the hypergrowth of MEMS(Micro-Electro-Mechanism System),SOC(System on Chip), wireless communication, low power consumption embedded technology. It has been one of the most development vision technology because of its wide application prospect in military affairs, environment, urban communications, space science.The most challenge of WSN is how to use the energy more efficiently. Besides the channel assignment in MAC, data fusion and suspend mode, a ... 更多还原
【关键词】 无线传感器网络； 层次式路由算法； LEACH-R分簇算法； 物联网；
【Key words】 wireless sensor networks； the clustering routing protocol； the LEACH-R algorithm； the Internet of Things；
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目录
摘要 4-5
ABSTRACT 5
第1章 绪论 8-10
1.1 研究背景 8-9
1.2 研究内容 9
1.3 论文结构 9-10
第2章 无线传感器网络及其路由协议概述 10-27
2.1 无线传感器网络概述 10-15
2.1.1 无线传感器网络发展历程及特点 10-11
2.1.2 无线传感器网络的应用 11-12
2.1.3 无线传感器网络体系结构 12-13
2.1.4 无线传感器网络中的传感器结点结构 13-15
2.2 无线传感器网络路由协议概述 15-17
2.2.1 无线传感器网络路由协议的特点 15-16
2.2.2 无线传感器网络路由协议的分类 16-17
2.3 平面路由协议和层次式路由协议 17-26
2.3.1 平面路由协议 17-23
2.3.2 层次式路由协议 23-26
2.4 本章小结 26-27
第3章 簇头轮换式分簇算法LEACH-R及其簇头轮换策略 27-35
3.1 网络模型 27-28
3.2 无线通讯模式 28-29
3.3 数据传输模式 29-30
3.4 簇头选举和轮换策略 30-31
3.5 LEACH-R算法描述 31-34
3.6 本章小节 34-35
第4章 LEACH-R算法的仿真及分析 35-46
4.1 几种仿真工具简介 35-36
4.2 OMNeT++(Objective Modular Network Testbed in C++)简介 36-38
4.2.1 OMNeT++组成 36-37
4.2.2 OMNeT++结构 37-38
4.2.3 OMNeT++语法 38
4.2.4 NED语言 38
4.2.5 NED模块使用 38
4.3 仿真实验 38-42
4.4 结果分析 42-45
4.5 本章小结 45-46
第5章 LEACH-R算法在"物联网"的应用 46-54
5.1 物联网 46-49
5.1.1 物联网(the Internet of Things)简介 46-48
5.1.2 "物联网"与传感器网络的联系与区别 48
5.1.3 发展物联网重要意义 48-49
5.2 新算法在物联网中的应用 49-53
5.2.1 物联网的应用前景 49-50
5.2.2 新算法在物联网中的应用 50-53
5.3 本章小结 53-54
第6章 结束语 54-55
致谢 55-56
参考文献