無線傳感器網絡節(jié)點調度算法研究與改進.pdf

1、無線傳感器網絡是由部署在監(jiān)測區(qū)域內大量傳感器節(jié)點以自組織和多跳的方式構成的傳感器網絡，具有大規(guī)模、低功耗、低成本和自組織等典型的特點，能夠廣泛應用于環(huán)境監(jiān)測等多個領域。節(jié)點由電池供電，并且一般部署在危險復雜區(qū)域，所以無線傳感器網絡還具有資源高度受限、難以補給的特點。由于節(jié)點的部署通常是高密度的，這種部署方式會造成節(jié)點之間的通信干擾以及數據沖突等問題，浪費大量節(jié)點能量。因此，在不影響網絡服務質量的前提下，節(jié)省能量，延長網絡的生存時間，已經

2、成為國內外相關研究人員的研究重點。目前最直接的方式是采取節(jié)點調度的方法，通過對節(jié)點進行相應的調度，使覆蓋冗余節(jié)點進入休眠狀態(tài)，減少節(jié)點的能量消耗，延長網絡的生存時間。
　　而現有節(jié)點調度算法中，節(jié)點休眠時間固定，導致部分節(jié)點休眠機會少，能量消耗過快，節(jié)點過早失效，網絡能量消耗不均衡，同時，現有節(jié)點調度算法中節(jié)點失效后沒有采取補救措施，網絡出現覆蓋漏洞，降低網絡服務質量。針對以上問題，結合現有節(jié)點調度算法，本文進行以下方面的研究：<

3、br>　?。?）針對現有調度算法中節(jié)點休眠時間固定的問題，提出休眠時間動態(tài)調整的能量節(jié)約算法。
　　與現有調度算法中節(jié)點休眠時間固定不同，本文所提算法利用節(jié)點的剩余能量作為判別機制，動態(tài)調整節(jié)點休眠時間。當節(jié)點剩余能量高于能量閾值時，縮短休眠時間，節(jié)點及時喚醒，完成發(fā)送、接收和轉發(fā)數據等任務，給其他節(jié)點更多休眠機會；當節(jié)點剩余能量低于能量閾值時，延長休眠時間，減少節(jié)點能量消耗，延長節(jié)點的生存時間。仿真結果表明，該算法能夠延緩節(jié)點過

4、早失效情況的出現，使得網絡能量消耗更加均衡。
　?。?）針對現有調度算法沒有考慮節(jié)點能量耗盡導致網絡覆蓋率下降的問題，提出尋找備份節(jié)點的覆蓋保證調度算法。
　　與現有調度算法沒有考慮節(jié)點能量耗盡導致網絡覆蓋率下降的問題不同，本文所提算法為失效節(jié)點尋找備份節(jié)點代替其工作，延緩網絡覆蓋率下降。算法首先假設休眠節(jié)點能被動喚醒，接收到鄰居節(jié)點發(fā)送的消息，并向鄰居節(jié)點回復消息。當節(jié)點剩余能量低于能量閾值時，節(jié)點即將失效，節(jié)點在其鄰居節(jié)