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无线传感器网络(WSN)是由空间独立设备组成的使用传感器协作的感知外部的环境(如温度、声音、震动、压力、运动、污染)网络。WSN应用于许多工业和民用的项目,包括工业监控和控制、机器状态检测、环境以及动物监测、医疗项目、家庭自动化、交通控制等。定向扩散(Directed Diffusion)是一个以数据为中心,为传感器网络定制的数据传输协议。定向扩散有几个特点:以数据为中心,以路径加强方式来寻找最佳路径,网内数据融合和缓存。这些特征使无线传感器网络高效的利用能量和在动态的传感器网络中建立起鲁棒的数据传输路径,同时它还能符合当前的最小化接点配置要求。本文第1章概述了无线传感器网络的概念、特点、应用领域和关键技术。第2章总结了无线传感器网络中典型的路由协议。第3章分析了NS2仿真软件的机制。第4章在NS2上仿真实现了Flooding协议。Flooding协议作为经典的路由协议,在某些应用比如拓扑结构未知、健壮性要求非常高的网络中是唯一选择。第5章是DD协议运行机制的分析,这个章节在讨论DD的关键概念的基础上研究分析了其实现过程中遇到的细节,为第6章实现DD协议打下了基础。第6章从实现角度上讨论DD协议,对比分析了Flooding路由协议和DD路由协议的性能,指出DD路由协议是一种能量高效的路由协议。第7章在传统DD协议的基础上提出了一种改进的能效的路由算法。新算法大大降低了DD路由协议在洪泛消息过程中能量消耗过快、能量消耗不均的问题,有效延长了网络的生存周期。第8章是总结和展望部分,对本文的后继研究工作提出了建议。本文所做的研究工作如下:1)通过阅读大量的文献资料,分析现有的无线传感器网络经典协议的特点和不足;2)在对DD协议深入研究的基础上,对比仿真了Flooding协议和DD协议;3)针对DD协议兴趣扩散阶段大量能量的消耗,提出了一种基于地理位置的、能效路由算法。这种算法改进了洪泛阶段探测消息的无方向性,并在寻路过程中均衡消耗各个节点的能量,使整个网络节点能量平稳降级,延长了网络的生存周期。