收藏本站
《山东大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

无线传感器网络能量有效分簇路由协议(PECRP)的研究与应用

刘弢  
【摘要】: 无线传感器网络(WSN, Wireless Sensor Network)是由大量具有特定功能的传感器节点(比如脉搏、温度、湿度、压力等)通过自组织的无线通信方式组成的网络系统,这些节点可以相互传递信息,协同完成特殊的任务。在这种网络中,节点可以在任何时刻、任何地点,不需要依靠其他的基础设施的帮助和支持,快速构建起一个自组织、管理的通信网络,有很强的实用价值。因此,需要针对不同的应用环境研究路由协议。其次,由于传感器节点都由小型的电池进行供电,传输数据十分频繁,所以能量消耗十分明显。设计一种具有较长网络生命周期、良好通信连接性、低能量损耗的路由协议是无线传感器网络发展所必需的。 本文总结归纳了几种优秀的路由协议,例如SPIN协议、LEACH协议、HEED协议等,分析了它们的优、缺点,重点关注了这些协议的网络寿命、能量损耗、应用相关性等问题。在此基础上,本文提出了一种新型的无线传感器网络路由协议.——Power-efficient Clustering Routing Protocol(PECRP)。 PECRP协议是一种层次路由协议,隶属层次路由协议中的分簇路由协议,以减少计算和通信开销来构造和维护无线传感器网络为主要目的,迎合了当前应用的要求。PECRP协议主要适用于远距离、复杂传输情况的、固定节点的数据传输,总体以节能、平衡网路节点能量、分簇为主要特点。它融合了HEED协议、PEGASIS协议这些优秀分簇协议的优点,改善了LEACH协议的簇首选择机制,从延长网络运行时间的角度,利用剩余能量和距离两个因素,选择合适的节点作为簇头。其中能量和距离的影响作用还可以根据实际应用情况而进行调节。在数据传输上,采用了非均匀分簇的多跳圈效应传输方式,延长了网络的生存时间。并且,从数学的角度证明了在远距离传输情况下,多跳传输可以延长网络生存时间在狭义情况下的合理性。PECRP协议部分的屏蔽传统路由协议的缺点。仿真结论证明,在网络节点分布均匀的情况下,PECRP协议相比LEACH协议可以明显的延长网络生存时间,提高网络的传输效率。 在研究路由协议的基础上,本文还对PECRP协议运行所需要的硬件节点进行了电路设计,主要分为处理器模块设计、无线通信模块设计和传感器模块设计。主要用到的芯片为ATmega128、CC2431、SHT11等。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN915.04;TP212.9

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 孙国栋;廖明宏;;一个用于传感器网络的分布式节能组簇方法[J];哈尔滨工业大学学报;2006年09期
2 王海东;孙利民;;无线传感器网络的定位机制[J];计算机科学;2006年04期
3 任丰原,黄海宁,林闯;无线传感器网络[J];软件学报;2003年07期
4 王福豹,史龙,任丰原;无线传感器网络中的自身定位系统和算法[J];软件学报;2005年05期
5 卿利;朱清新;王明文;;异构传感器网络的分布式能量有效成簇算法[J];软件学报;2006年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何文德;杨凤年;刘光灿;;无线传感器网络在文物保护中的应用[J];安防科技;2007年07期
2 黄布毅;何超前;李冬富;石军;;基于无线传感器网络的家庭安防报警系统设计[J];安防科技;2008年03期
3 聂宽胜;刘军;;WSN定位算法实际应用性能评价指标及其影响因素的分析[J];安防科技;2009年06期
4 刘海波;邹涛;翁哲;;无线传感器网络在执勤枪械定位中的应用[J];安防科技;2009年09期
5 郑娟毅;;基于ZigBee技术的家庭安防系统设计[J];安防科技;2011年04期
6 张开风;胡艳军;许耀华;姜新红;仇乐乐;王福俊;高韦;丁胜建;;WSN与GPRS结合的远程图像等数据采集系统设计[J];安徽大学学报(自然科学版);2011年04期
7 林丽萍;;无线传感器网络节点的研究与应用[J];安徽职业技术学院学报;2010年04期
8 鲁照权;黄梅初;杜征;刘芳;;基于ZigBee无线网络的大棚种植温度监测系统[J];安徽农业科学;2008年13期
9 余华;孙艳红;车银超;郭玉峰;;无线传感器网络在现代农业中的应用[J];安徽农业科学;2010年04期
10 彭燕;王菊霞;;果园生态环境无线传感器网络监测系统[J];安徽农业科学;2010年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭刚;刘戎;;一种改进的无线传感器网络DV-Hop定位算法[A];广西计算机学会25周年纪念会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
2 ;Energy Efficient Routing Protocol Based on Residual Energy and Energy Consumption Rate for Heterogeneous Wireless Sensor Networks[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张维勇;张芬;马学森;;基于IEEE802.15.4的一种分簇算法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 石为人;张阳;邓鹏程;;传感器网络局部时间同步协议研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 刘增力;李雯霏;龙华;朵琳;;能量相关DSR协议OPNET仿真及性能分析[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 ;Energy-Efficient Optimal Scheme Based on Mixed Routing in Wireless Sensor Networks[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 彭力;张炜;;基于循环求精的APIT无线传感器网络定位算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 罗旭;柴利;杨君;;无线传感器网络TTSL迭代定位算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 解迎刚;王志良;郑珊山;;基于LANDMARC及其算法改进的RFID室内定位研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 任玲;唐昊;周雷;魏振春;;一种能量高效的无线传感器网络自适应传输方法[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张晋;无线传感器网络覆盖控制算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王蕊;无线传感器网络部署与拓扑控制研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 姜国强;弓网滑动电接触摩擦磨损行为研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
4 孙玉婷;基于柱形换能器的水下传感器网络组网协议研究[D];中国海洋大学;2009年
5 罗汉江;海洋监测传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
6 郭瑛;基于事件触发的无线传感器网络关键技术研究[D];中国海洋大学;2010年
7 周鹏;水下传感器网络海上试验平台的研究与设计[D];中国海洋大学;2010年
8 张书奎;无线传感器网络中信息分发的可靠性研究[D];苏州大学;2010年
9 刘昕;基于无线传感器网络的目标跟踪系统中的算法研究[D];华中科技大学;2010年
10 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 肖美华;无线传感器网络节点定位关键技术研究[D];南昌航空大学;2010年
3 谌业滨;无线传感器网络自身健康状态融合机制研究[D];南昌航空大学;2010年
4 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
5 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
6 骆科学;基于ZigBee的无线传感器网络节点在矿井机车运输监控系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
7 张广宇;多传感器激光能量密度测量传输系统研究[D];长春理工大学;2010年
8 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
9 丁代民;基于ZigBee的自行火炮定位布阵系统研究[D];郑州大学;2010年
10 邢铭生;基于物联网网关的研究及实现[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 任丰原,黄海宁,林闯;无线传感器网络[J];软件学报;2003年07期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱近康;无线传感器网络技术[J];中兴通讯技术;2004年S1期
2 纪红;无线传感器网络:未来新的高技术产业[J];当代通信;2004年21期
3 李志刚,周兴社;传感器网络[J];计算机应用研究;2004年12期
4 臧丽娜;许明;赵晶;;无线传感器网络的研究与应用[J];商场现代化;2006年27期
5 胡晓荷;;将安全从鸵鸟做到麻雀——北京理工大学胡昌振教授谈无线传感器网络安全[J];信息安全与通信保密;2006年10期
6 刘月阳;李娜娜;纪红;乐光新;;无线传感器网络中基于能量的成簇协议[J];无线电工程;2006年10期
7 马碧春;;无线传感器网络在医疗行业的应用展望[J];中国医院管理;2006年10期
8 戴宁江;邱慧敏;;无线传感器网络的安全问题及对策[J];中国无线电;2006年10期
9 姜华;袁晓兵;付耀先;刘海涛;;无线传感器网络中信道仿真模型的研究[J];计算机仿真;2006年11期
10 邱建林;陆桑璐;陈道蓄;;一种无线传感器网络的多优先级数据聚集协议[J];小型微型计算机系统;2006年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 唐云龙;;无线传感器网络系统实验分析[A];工程设计与计算机技术:第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年
2 杜景林;陈力军;谢立;;无线传感器网络与互联网集成体系结构[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2008年
3 刘昊;;面向电子智能服装的人体无线传感器网络构建[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
4 李华;李文秀;;无线传感器网络技术在养殖业污染防治上的应用前景[A];全国畜禽和水产养殖污染监测与控制治理技术交流研讨会论文集[C];2008年
5 李洁;任海风;;K重覆盖无线传感器网络优化[A];中国计量协会冶金分会2011年会论文集[C];2011年
6 余旻晖;唐亮;;无线传感器网络技术现状及应用[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集(下册)[C];2011年
7 李凤保;李凌;;无线传感器网络技术综述[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
8 吴晓蓓;黄成;徐志良;;传感器网络工作效率研究[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(三)[C];2005年
9 吴荣泉;钱立群;;无线传感器网络概述[A];普适计算及其软件新技术——第三届长三角计算机科技论坛文集[C];2006年
10 孙丹宁;;影响无线传感器网络性能实现的关键因素分析[A];2006全国复杂网络学术会议论文集[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 罗清岳;让无线传感器网络走入生活[N];电子资讯时报;2007年
2 ;多媒体传感器网络[N];中国计算机报;2006年
3 美国专利律师 谭文晔 薛之扬;无线传感器网络技术专利分析[N];科技日报;2010年
4 本报记者 赵建国;无线传感器网络改变未来世界[N];中国知识产权报;2011年
5 樊哲高;我国传感器网络标准工作取得新进展[N];中国电子报;2012年
6 本报记者 王博;传感器网络标准取得新进展[N];计算机世界;2012年
7 温雅路;利用无线传感器网络提高地质灾害监测能力[N];人民邮电;2008年
8 林宗辉;ZigBee无线传感器网络解决方案[N];电子资讯时报;2007年
9 赛迪顾问信息产业研究中心高级咨询师 王坤;国内外物联网技术研究进展[N];通信产业报;2009年
10 本报记者 张彤;物物之连[N];网络世界;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘华峰;传感器网络三维拓扑组织及分簇算法研究[D];国防科学技术大学;2007年
2 高英明;无线传感器网络能量管理技术与理论研究[D];大连理工大学;2009年
3 刘明;无线传感器网络的资源异构及能效管理研究[D];华中科技大学;2009年
4 唐林俊;无线传感器网络若干基础问题的建模与分析[D];上海大学;2009年
5 崔筱宁;基于传感器网络的扩散型事件监测技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 陆星家;面向普适医疗的无线传感器网络研究[D];东华大学;2009年
7 霍宏伟;医疗护理无线传感器网络系统关键技术研究[D];北京交通大学;2010年
8 姜楠;无线传感器网络自组织演化模型及其关键技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
9 高艺;能源自给低功耗无线传感器网络关键技术研究[D];南开大学;2010年
10 袁久银;无线传感器网络节点能量均衡策略及控制算法研究[D];重庆大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭霁;无线传感器网络的节能与可靠性研究[D];电子科技大学;2008年
2 陆莹;基于无线传感器网络的组网可靠性研究[D];天津大学;2007年
3 潘虎;煤矿安全监控无线传感器网络系统研究[D];华中科技大学;2007年
4 张杉;无线传感器网络通信机制的研究[D];电子科技大学;2008年
5 宋保业;无线传感器网络关键技术研究[D];青岛科技大学;2008年
6 米琦;基于多维变换的无线传感器网络定位算法研究[D];上海交通大学;2007年
7 魏宝玲;利用无线传感器网络实施道路维护与监控[D];国防科学技术大学;2006年
8 蔡新文;无线传感器网络路由协议研究[D];西安电子科技大学;2008年
9 陈喆;传感器网络环境下的反监控算法研究[D];湖南大学;2008年
10 张卫华;温室低时延高效无线传感器网络的研究[D];江苏大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026