无线传感网络中基于移动Sink的路由算法研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:majun913
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(Wireless Sensor Networks, WSNs)起源于军事领域,随着因特网技术、嵌入式计算技术、传感器技术、微机电技术、现代网络及分布式信息处理技术、无线通信技术等的高速发展,使得具有计算能力、无线通信能力、电池电源和存储能力的无线传感器节点(Sensor Node)变得越来越廉价。近年来,WSNs引起了世界范围内学者的广泛关注,其应用研究存民用领域也受到极大的关注,例如存建筑物健康状态监测、医疗护理、环境监测、交通监控、智能家居、空间探索以及大型工业园、机场的安全监测等领域具有广泛的应用前景。WSNs已经成为当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴的研究领域。无线传感器网络中的节点主要由以下几个特点:节点密度高、体积小、通信能力有限及节点能量受限。在无线传感器网络的研究中,很关键的一个问题就是如何合理利用每个传感器节点的能量,使传感器节点的能量消耗均衡,从而延长整个无线传感器网络的生命周期。存传统的无线传感网络中,传感器节点收集的数据以多跳的传输方式传输到汇聚节点(Sink),由于Sink节点固定不动,Sink节点周围距离Sink节点较近的节点因为要转发其他节点的信息给Sink节点,这些传感器节点的能量会很快消耗殆尽,导致整个无线传感器网络过早的死亡,远方未死亡的节点无法将数据传送给Sink节点,出现“能量空洞”现象。为解决能量空洞现象,本文采用移动Sink策略。针对无线传感网络中移动Sink的路由问题,从移动Sink网络分簇和移动路径调度两方面进行研究。第一,良好的网络拓扑结构是无线传感器网络的基础,这是因为在无线传感器网络中,传感器节点的通信能力和计算能力十分有限,这就需要设计良好的网络拓扑结构,这对于提高无线传感器网络的性能有很大的帮助。K-means算法可以用来处理网络分簇,能够将传感器节点按照其地理位置进行均匀划分。本文存K-means分簇算法的基础上提出了EK-means算法,并且将EK-means算法引用到无线传感器网络中。第二,本文提出了一种基于能量均衡的移动Sink路由算法EEMSRA(Energy-Efficient Mobile Sink Routing Algorithm)。该算法解决了无线传感器网络中移动Sink路径的调度问题,主要根据分簇后各个簇的平均剩余能量选择Sink节点的移动路径。仿真结果表明,该算法能够显著平衡各个簇的能量消耗从而提高网络的寿命。
其他文献
随着信息科技的飞速发展,在信用卡欺诈监测、网络流量监控和在线金融交易等场景中产生了大量的数据流。这些数据流中蕴含着大量有价值的信息,为了获取这些信息,人们开展了大
人脸检测技术在人们日常生活中越来越受到关注,特别是在学术研究、国防等领域,每年正以突飞猛进的速度发展壮大。人脸检测是一项综合了多学科、多领域、多层次的高新复合型技术
随着人们对安全问题的重视,监控系统变得无所不在。利用监控系统信息进行人的身份识别变得非常迫切。步态识别,即利用人走路的姿势进行身份识别,是一种新兴的生物特征识别技
近年来,大部分企业已经完成业务数据信息化,各企业都搭建了自己的数据存储系统来存放自身业务数据。企业兼并引起的数据库合并,跨数据库查询服务,数据集成等应用都依赖异构数
随着互联网技术的进步和发展,Web包含了越来越多的丰富信息,从而使Web成为了一个巨大的、分布广泛的、全球化的在线信息源。尤其是近些年来,各式各样的大型数据库逐渐建立起
随着人脸识别技术的日趋成熟,其商业化应用也愈加广泛。不过,随着该技术的不断应用,也出现了十分严重的安全问题。现在,几乎所有的人脸识别系统均无法甄别人脸的真假,也就是
随着互联网的高速发展,Internet在我们日常的生活中扮演越来越重要的角色,成为我们生活和工作中必不可少的一部分。网络的高速发展带来了网络信息的爆炸式增长,而网络用户对
移动Ad Hoc网络的研究已成为网络领域中的重要研究方向,相关路由协议的设计和性能研究工作逐渐成为热点,一个能够对Ad Hoc网络路由协议进行全面性分析的性能评估方法显得越来
由于现代计算机硬件技术、互联网技术以及多媒体信息技术的高速发展,人们所拥有的数据量已经达到了前所未有的规模,而数据挖掘技术的出现使得对大量的库存数据进行有针对性地处
Internet的用户行为分析主要是基于Web数据挖掘,Web数据挖掘是使用数据挖掘或机器学习的方法从Web文档中抽取出用户感兴趣的潜在有用模式和信息。Web数据挖掘分为Web内容挖掘