傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡策略
1.4萬(wàn)字 44頁(yè)
包括開(kāi)題報(bào)告和任務(wù)書


摘 要
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由許多隨機(jī)分布的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式形成的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這些傳感器節(jié)點(diǎn)可以采集溫度、濕度等信息，并傳送給接收器進(jìn)行處理。因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)的能量供給方式是采取電池提供能量，所以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量消耗的問(wèn)題非常突出，如何采取各種措施延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期成為無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。
本文首先介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗問(wèn)題，引入了能量空洞理論，并分析了當(dāng)前解決能量空洞的幾種可以采取的能耗均衡策略，最后重點(diǎn)研究了一種非均勻節(jié)點(diǎn)分布策略，在對(duì)理論理解的基礎(chǔ)上對(duì)這種策略進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)模擬仿真實(shí)驗(yàn)。通過(guò)設(shè)定實(shí)驗(yàn)的參數(shù)，試圖在各種設(shè)定環(huán)境下進(jìn)行模擬，并通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論，驗(yàn)證了這種節(jié)點(diǎn)分布策略的有效性以及指出存在的一些問(wèn)題，在本文的最后提出了這種非均勻分布策略的擴(kuò)展和應(yīng)用。


關(guān)鍵詞： 傳感器網(wǎng)絡(luò)；能耗均衡；能量空洞；非均勻分布；網(wǎng)絡(luò)模擬

The energy consume uniform strategy in wireless sensor network

Abstract
The WSN(Wireless Sensor Network) is made up of masses of independent sensor nodes that organized by themselves. As the sensor nodes can provide the ability to gathering information from nearby, so they are widely used in forest, farmlands, and battlefields. As we know, the sensor nodes use battery for energy support and the energy battery provide is limited. When the nodes use up its battery , they just died and can not work any more .so how to maximum the life time of the WSN is becoming a major problem.
The paper first describes energy consume of WSN, then explain the energy hole problem and introduce several ways to maximum the life time of the WSN, and then we chose the nonuniform distribution strategy for further study. We want to prove the node distribution strategy the reference offered, so some simulations and experiments are necessary. After analyze the data from the simulations and experiments, we prove that the strategy is correct and we finger out the week point of the strategy. Finally, we give some method to extend this strategy and how to use the strategy to deploy the nodes to a circle wireless sensor network.

Key Words： Wireless sensor network； energy hole；energy consume uniform；Nonuniform node distribution； network simulation

目 錄
摘 要 II
ABSTRACT III
目 錄 IV
插圖索引 VI
附表索引 VII
1 緒論 1
1.1 課題的背景和意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外的當(dāng)前研究現(xiàn)狀 1
1.3 本文要完成的主要工作 2
2 傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡與網(wǎng)絡(luò)模擬 3
2.1 能量空洞理論和節(jié)點(diǎn)非均勻分布理論 3
2.1.1 能量空洞的產(chǎn)生原因 3
2.1.2 節(jié)點(diǎn)非均勻分布理論 3
2.2 圓形網(wǎng)絡(luò)模型下的分布策略 4
2.3 網(wǎng)絡(luò)仿真模擬器和NS2 6
2.3.1 網(wǎng)絡(luò)仿真模擬器的介紹 6
2.3.2 NS2的介紹 8
2.4 OTCL介紹 9
2.5 NS2 MANNASIM FRAMEWORK[7]介紹 12
3 非均勻分布策略的模擬仿真 13
3.1 理論的提出 13
3.2 模擬場(chǎng)景的設(shè)定 13
3.3 SINK節(jié)點(diǎn)的定義 14
3.4 SENSOR節(jié)點(diǎn)的定義 15
3.5 模擬仿真的創(chuàng)建執(zhí)行 17
3.5.1 創(chuàng)建一個(gè)SINK節(jié)點(diǎn) 17
3.5.2 創(chuàng)建SENSOR節(jié)點(diǎn) 18
3.5.3 執(zhí)行模擬程序 19
3.6 對(duì)比實(shí)驗(yàn)?zāi)M 19
4 模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析 21
4.1 NAM模擬的分析 21
4.1.1 第一組實(shí)驗(yàn)的NAM模擬的分析 21
4.1.2 第二組實(shí)驗(yàn)的NAM模擬的分析 22
4.2 TRACE模擬分析 23
4.2.1 第一組實(shí)驗(yàn)的TRACE模擬的分析 23
4.2.2 第二組實(shí)驗(yàn)的TRACE模擬的分析 25
4.3 數(shù)據(jù)對(duì)比分析 28
4.3.1 NAM模擬分析對(duì)比 28
4.3.2 TRACE模擬分析對(duì)比 30
4.4 存在的問(wèn)題 31
5 節(jié)點(diǎn)分布策略的應(yīng)用 32
5.1 圓形網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的分布參考模型 32
5.2 節(jié)點(diǎn)非均勻分布模型的擴(kuò)展 32
結(jié) 論 34
致 謝 35
參考文獻(xiàn) 36



參考文獻(xiàn)
[1]孫利明，李建中，陳渝，朱紅松.無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)[M].北京：清華大學(xué)出版社
[2]胡寧,張德運(yùn).無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量平衡路由[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)
[3]M. Perillo, Z. Cheng and W. Heinzelman. On the problem of unbalanced load distribution in wireless sensor networks[A].Proc of IEEE GLOBECOM Wireless Ad Hoc and Sensor Networks
[4]J. Luo and J. P. Hubaux .Joint mobility and routing for lifetime elongation in wireless sensor networks [A].Proc.of IEEE INFOCOM, Mar