无线传感网中基于质心位置的能量有效协议的设计与分析开题报告
2021-12-18 21:50:55
全文总字数:3513字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
无线传感网技术是目前高科技公司使用最为普及的技术,作为本世纪影响最大的新兴技术之一,无线传感网已经被广泛应用于军事、消防、生命监测、救援等领域。在无线传感网中,一些硬件与软件条件的限制如传感器节点的能量和通信范围的有限,网络的拓扑结构的复杂等,造成了传感器网络不能满足实际生产生活的需要。
路由发现与维护是无线传感器网络的一项关键技术,由网络层负责,它的主要任务是在传感器节点与基站之间建立路由,可靠的传输数据。正如上面所提到的无线传感器网络中资源严重受限,因此路由协议的首要设计原则是节约能量,延长网络的生命周期。与此同时,算法不能太复杂,毕竟一个传感器节点的计算和存储能力是有限的。
当前无线传感器网络依然存在能耗太大、数据冗余、方式单一等问题,因此迫切需要解决无线传感网的能耗问题,本课题选题的目的就是为了解决上面提及的无线传感网方面的缺点,从而让一个传感器网络可以最大限度的利用节点拥有的能量,从而实现传感器网络的长时间平稳运行,减少能量的浪费,确保节点能量高效、合理的使用。
2. 研究的基本内容
熟悉无线传感器网络的相关知识,包括无线传感器网络的核心技术以及现今国内外的研究的热点问题;
学习网络模拟器ns2的使用,这是实现协议模拟的关键,还包括gnuplot等实用工具的学习
探索能量有效的簇头选择算法,利用数学知识在无线传感器网络中实现自己的路由协议
3. 实施方案、进度安排及预期效果
2015.11-2016.2,前期大量的阅读文献包括经典的路由协议算法的文章,网络模拟器ns2的使用,同时也要提高自己的编码能力;
2016.2-2016.4,中期实现自己的路由协议,在完成整个仿真阶段之后,详细分析,预期效果可以实现比经典的路由协议在生命周期上有较大的提高,还需要找出协议的下一步改进方向;
2016.4-2016.5,后期论文的撰写。
4. 参考文献
[1] W.R. Heinzelman, A.P. Chandrakasan, H. Balakrishnan, Energy efficient communication protocol for wireless micro-sensor networks,in: Proceedings of the 33rd Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS-33), January 2000.[2] Yektaparast A, Nabavi F.-H and Sarmast A. An improvement on LEACH protocol (Cell-LEACH), 14th International Conference on Advanced Communication Technology (ICACT), Feb, 2012, 19-22.[3] W. B. Heinzelman. Application-Specific Protocol Architectures for Wireless Networks. PhD thesis, Massachusetts Institute of Technology, June 2000.[4] A. Manjeshwar and D. Agrawal. TEEN: a Routing Protocol for Enhanced Efficiency in Wireless Sensor Networks, in International Proc. of the 15th Parallel and Distributed Processing Symposium, 2001, 2009-2015.[5] A. Manjeshwar, D. Agrawal, APTEEN: A Hybrid Protocol for Efficient Routing and Comprehensive Information Retrieval in Wireless Sensor Networks, In Proc. International Parallel and Distributed Processing Symposium, Florida, 2002, pp. 195-202.[6] Y. Wu, S. Fahmy, N. Shroff, Energy Efficient Sleep/Wake Scheduling for Multi-Hop Sensor Networks: non-Convexity and Approximation Algorithm, In Proc. 26th Annual IEEE Conference on Computer Communications (INFOCOM 2007), Anchorage, Alaska, 2007, pp. 1568-1576.[7] T.P. Sharma, R.C. Joshi, Manoj Misra, GBDD: Grid Based Data Dissemination in Wireless Sensor Networks, In Proc. 16th International Conference on Advanced Computing and Communications (ADCOM 2008), Chennai, India, 2008, pp. 234-240.[8] J. Lotf, M. Bonab, S. Khorsandi, A Novel Cluster-based Routing Protocol with Extending Lifetime for Wireless Sensor Networks, In Proc. 5th IFIP International Conference on Wireless and Optical Communications Networks (WOCN08), East Java Indonesia, Surabaya, 2008, pp. 1-5.[9] H. Cheng, G. Yang, S. Hu, NHRPA: A Novel Hierarchical Routing Protocol Algorithm for Wireless Sensor Networks, China Universities of Posts and Telecommunications, 2008, Vol. 15, Issue 3, pp. 75-81.[10] D. Kandris, P. Tsioumas, A. Tzes, G. Nikolakopoulos, Dimitrios D. Vergados, Power Conservation Through Energy Efficient Routing in Wireless Sensor Networks, Sensors, 2009, Vol. 9, Issue 9, pp. 7320-7342.