【正文】 線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有大規(guī)模、自組織、可靠性、動態(tài)性、以數(shù)據(jù)為中心、集成化、協(xié)作方式執(zhí)行任務(wù)、具有密集的節(jié)點布置、自組織方式等特點。基于無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和 MEMS 的微傳感技術(shù)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)賦予了廣闊的應(yīng)用前景。作為數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站時，節(jié)點除了完成采集任務(wù)之外，還要接收鄰居節(jié)點數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)發(fā)給距離基站更近的鄰居節(jié)點或者直接轉(zhuǎn)發(fā)到基站或者匯節(jié)點，作為簇頭節(jié)點時，節(jié)點負(fù)責(zé)收集該簇內(nèi)所有節(jié)點采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)據(jù)融合之后，發(fā)送到基站或者匯節(jié)點。節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中可以充當(dāng)數(shù)據(jù)的采集者、數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站或組頭、簇頭節(jié)點的角色。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由許多個功能相同或不同的無線傳感器節(jié)點組成。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信的方式形成的一個多跳、自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。 本文基于 OPNET 仿真平臺，首先通過對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本原理和 OPNET 平臺操作的 學(xué)習(xí)了解；其次對現(xiàn)存的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由進行研究分類，并研究和對比分析了各類路由協(xié)議的核心算法和路由機制；再次利用 OPNET 對其中典型的路由 —— DD協(xié)議、LEACH 路由協(xié)議和 QoS 路由進行仿真模擬，同時對比其他路由協(xié)議進行仿真實驗，從具體的數(shù)據(jù)上探究不同路由機制優(yōu)缺點，從而對現(xiàn)存無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由進行深入的研究；最后總結(jié)出無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的一般規(guī)律、研究方向和發(fā)展趨勢。 總體而言，該領(lǐng)域的研究目前還處于起步階段，傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)還存在很多的不足，在很多領(lǐng)域還無法實現(xiàn)。我們可以大膽的預(yù)見到，將來無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將會無處不在，將會完全融入我們的生活。 關(guān)鍵詞： 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由， OPNET， DD 協(xié)議， LEACH 協(xié)議， QoS 路由， II Abstract Wireless sensor work is a new information acquisition and processingtechnology, its application prospects increasingly attracted widespread attention inacademia and industry. As the research in this field is still in its infancy, there are many sensor work routing technology deficiencies. Therefore, the routing of wireless sensor works is worth exploring and thesis study of wireless sensor works and OPNETbased study of wireless sensor work routing, exploring trends and research directions of wireless sensor routing. First, by using wireless sensor works and its routing principles of learning OPNET simulation platform for wireless sensor work routing existing classification research. Secondly, in the OPNET simulation experiments to DD wireless sensor work protocol simulation, based on a model agreement DD, respectively LEACH routing protocol emulation and QoS continuous research and pare various types of routing mechanism, summarize some of the advantages and disadvantages of LEACH simulation and QoS. Compared to the DD protocol, LEACH protocol can effectively reduce energy consumption, and its life expectancy is about twice the DD agreement. QoS is performed on the DD model improvements, it is a good allocation of resources to support different business needs, the whole work can achieve optimal energy balance, work lifetime is greatly can envision a good wireless sensor work routing should be based on reducing traffic, load balancing, support mobility, fault tolerance, multicast routing, routing security, scalability, QoS routing, crosslayer protocol optimization, bined with IPv6 as trends and research directions. Keywords: wireless sensor work routing, OPNET, LEACH ， DD protocol, QoS routing, 基于 OPNET 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由仿真與研究 1 引 言 近年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用變得范圍越來越廣。 QoS 是在DD 模式上進行改進 ,它能很好的支持不同業(yè)務(wù)的資源需求分配，可達到全網(wǎng)最優(yōu)能耗均衡， 網(wǎng)絡(luò)生存期大大提高。通過不斷地研究對比各類路由機制，總結(jié)仿真實驗中 LEACH 和 QoS 的一些優(yōu)缺點。首先，通過學(xué)習(xí) OPNET 仿真平臺的使用和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由原理，對現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由進行分類研究。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由值得我們?nèi)ヌ剿骱退伎肌? 本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 題 目： 基于 OPNET的無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由仿真與研究 目 錄 摘 要 ...................................................... I Abstract .................................................. II 引 言 ...................................................... 1 第一章 緒 論 ............................................... 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) .................................................... 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基本概念 ...................................... 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點 .......................................... 2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組成結(jié)構(gòu) ...................................... 3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧 ........................................ 5 OPNET 簡介 ......................................................... 7 OPNET Modeler 的主要特性 .................................... 7 OPNET 的安裝 ................................................ 8 OPNET 仿真 .................................................. 9 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由研究 .............................. 11 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由概述 ........................................... 11 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究 ....................................... 11 廣播式路由協(xié)議 ............................................. 12 坐標(biāo)式路由協(xié)議 ............................................ 14 分簇式路由協(xié)議 ............................................. 14 QoS 路由協(xié)議 ............................................... 15 比較與分析 ................................................. 16 第三章 基于 OPNET 的無線傳感器路由仿真 ....................... 18 定向擴散路由仿真與分析 .......................................... 18 定向擴散（ DirectedDiffusion）路由模式分析 .................. 18 運行仿真 ................................................... 19 結(jié)果分析 ................................................... 24 QoS 路由仿真與分析 .............................................. 25 QoS 路由策略分析 ........................................... 25 基于定向擴散路由的 QoS 路由擴展 ............................. 26 分簇路由仿真與分析 ............................................... 30 LEACH 協(xié)議簡介 ............................................. 30 LEACH 協(xié)議算法分析 ......................................... 31 LEACH 協(xié)議的仿真 ........................................... 32 結(jié)果分析 ................................................... 34 第四章 結(jié)論與展望 ......................................... 36 結(jié)論 ......................................................... 36 展望 ......................................................... 37 參考 文獻 .................................................. 38 致 謝 ..................................................... 39 I 摘 要 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，其應(yīng)用前景而日益受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。由于該領(lǐng)域的研究還處于起步階段，傳感器網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)還有諸多的不足。該論文以學(xué)習(xí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和 OPNET 為基礎(chǔ)，研究和探索無線傳感器路由及其發(fā) 展趨勢和研究方向。其次，在 OPNET 上進行仿真實驗，以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的 DD 協(xié)議仿真為基礎(chǔ)，在 DD 協(xié)議的模式上，分別進行 LEACH 協(xié)議的仿真和 QoS 路由改進。相比于 DD協(xié)議， LEACH 協(xié)議能夠有效地減少能量的耗損，壽命是 DD 協(xié)議的兩倍左右。我們可以展望一個好的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由應(yīng)是以減少通信量、負(fù)載均衡、支持移動性、容錯性、組播路由、路由安全、可擴展性、 QoS 路由、跨層協(xié)議優(yōu)化、與 IPv6 結(jié)合為發(fā)展趨勢和研究方向。在環(huán)境監(jiān) 測、醫(yī)療、工業(yè)控制、科學(xué)研究、軍事、智能家居、智能辦公環(huán)境等方面都表現(xiàn)出巨大的前景?？梢哉f，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將是信息感知和采集的一場革命，是 21 世紀(jì)最重要技