【正文】 ....................................4 傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介 ......................................................................................................................................4 傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念 ....................................................................................................4 傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點 ....................................................................................................5 傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù) ............................................................................................6 傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 ..................................................................................................................................6 環(huán)境的檢測和保護(hù) ....................................................................................................6 醫(yī)療護(hù)理 ....................................................................................................................7 其他應(yīng)用 ....................................................................................................................7 傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點與挑戰(zhàn) ....................................................................................................................8 小結(jié) ...............................................................................................................................................................93. LEACH 算法簡介及分析 ..............................................................................................................................10 引言 .............................................................................................................................................................10 LEACH 算法 ................................................................................................................................................10 LEACH 算法中存在的問題分析 ..........................................................................................................12 未考慮簇 頭在簇結(jié)構(gòu)中位置時存在的問題 ..........................................................12 頻繁動態(tài)拓?fù)渥儞Q帶來的問題 ..............................................................................15 小結(jié) ............................................................................................................................................................164. 能量有效的分布式簇頭選取算法 .........................................................................................................17 引言 .............................................................................................................................................................17 EECHS 算法 ...............................................................................................................................................17 算法性能分析 ..........................................................................................................................................18 小結(jié) .............................................................................................................................................................205. 算法仿真實驗 ...............................................................................................................................................21 實驗平臺 ...................................................................................................................................................21 實驗設(shè)計 ...................................................................................................................................................21湖 南 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 第 IV 頁 實驗過程 ...................................................................................................................................................22 實驗結(jié)果 ...................................................................................................................................................24 小結(jié) .............................................................................................................................................................26結(jié) 論 ..............................................................................................................................................................27致 謝 ..............................................................................................................................................................29參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................................................30附錄 A 部分源程序 .........................................................................................................................................32湖 南 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 第 1 頁1. 緒論 課題研究背景與意義隨著通訊技術(shù)，計算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)的日益成熟，微型傳感器在世界范圍內(nèi)廣泛出現(xiàn)。隨著無線通訊技術(shù)被引入傳感器，傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用發(fā)生了革命性的變化，以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為標(biāo)志的全新的傳感器網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域，在基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)兩個層面向科技工作者提供了大量的具有挑戰(zhàn)性的課題 [16]。主要的信息工業(yè)界巨頭也開始了傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的工作，紛紛設(shè)立或啟動相應(yīng)的行動計劃。分簇算法作為路由協(xié)議的研究基礎(chǔ)，對路由算法性能的優(yōu)劣具有重要的影響。綜上所述，本文研究傳感器網(wǎng)絡(luò)中能量有效的分簇算法，具有重要的理論意義與湖 南 大 學(xué) 畢 業(yè) 論 文 第 2 頁實用價值。第一個階段是根據(jù)一定的機(jī)制算法選取某個接點作為簇頭，用于管理或控制整個簇內(nèi)成員節(jié)點，協(xié)調(diào)成員節(jié)點之間的工作，負(fù)責(zé)簇內(nèi)信息的收集和數(shù)據(jù)的融合處理以及簇間轉(zhuǎn)發(fā)。網(wǎng)絡(luò)分布如圖 1 所示，圖 簇集網(wǎng)絡(luò)示意圖簇頭選取算法 簇頭的產(chǎn)生是簇形成的基礎(chǔ)，在一些算法中，比如 Maxmin Zpmin，簇頭是被預(yù)先指定部署的，且假設(shè)它們的能量并不受限。成簇算法成簇算法在簇頭產(chǎn)生后，形成簇的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)劃分成相連的區(qū)域。(2) 針對 LEACH 算法在簇頭選取過程中沒有考慮簇頭在簇結(jié)構(gòu)中位置和沒有考慮節(jié)點實際部署情況而引發(fā)的問題，將基于節(jié)點平均能耗的簇頭選取算法和節(jié)點密度數(shù)學(xué)模型結(jié)合起來，提出了能量有效簇頭選取算法。第三章對傳統(tǒng)的 LEACH 算法進(jìn)行了介紹，并詳細(xì)分析了其存在的不足。 小結(jié)本章首先給出了課題的研究背景與意義、然后綜述了國內(nèi)外傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋判定算法的研究現(xiàn)狀、最后，給出了論文的結(jié)構(gòu)和研究內(nèi)容簡介。傳感器網(wǎng)絡(luò)中的部分或全部節(jié)點可以移動。電源為傳感器提供正常工作所必需的能源。軟件則為傳感器提供必要的軟件支持，如嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等。Sink 直接與 Inter 或通信衛(wèi)星相連，通過 Inter 或通信衛(wèi)星實現(xiàn)任務(wù)管理節(jié)點(即觀察者 )與傳感器之間的通信。傳感器之間的通信斷接頻繁，經(jīng)常導(dǎo)致通信失敗。這些傳感器都具有計算能力，可以完成一些信息處理工作。傳感器網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點密集，數(shù)量巨大，可能達(dá)到幾百、幾千萬，甚至更多。(4) 感知數(shù)據(jù)流巨大。 傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)以數(shù)據(jù)為中心的傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本思想是：把傳感器視為感知數(shù)據(jù)流或感知數(shù)據(jù)源，把傳感器網(wǎng)絡(luò)視為感知數(shù)據(jù)空間或感知數(shù)據(jù)庫，把數(shù)據(jù)管理和處理作為網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用目標(biāo)。感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)包括感知網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析、挖掘、理解以及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為的理論和技術(shù)。 傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用 環(huán)境的檢測和保護(hù)隨著人們對于環(huán)境問題的關(guān)注程度越來越高，需要采集的環(huán)境數(shù)據(jù)也越來越多，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)為隨機(jī)性的研究數(shù)據(jù)獲取提供了便利，并且還可以避免傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集方式給