无线传感器网络中能耗均衡的分簇方法.pdf

南京邮电大学
硕士学位论文
无线传感器网络中能耗均衡的分簇方法
姓名:杨英军
申请学位级别:硕士
专业:计算机软件与理论
指导教师:王汝传
2011-03
南京邮电大学硕士研究生学位论文中文摘要
中文摘要
无线传感器网络(Wireless works, WSN)是由部署在监测区域内大量的廉价微
型传感器节点组成,是一种全新的信息获取和处理技术,其综合了低功耗无线电通信技术、
嵌入式计算技术、微型传感器技术及集成电路技术等多项技术,在国防、工业、农业、城
市管理、医疗、环境等诸多领域具有非常广阔的应用前景。无线传感器网络有区别于其他
传统无线通信网络的特点,如数据中心、应用相关、资源严格受限等。这些特点也对无线
传感器网络各项技术研究提出新的课题。
在传感器节点受到能量严重受限的情况下,如何合理、有效的利用有限的资源延长无
线传感器网络的生存时间成为当前研究的热点问题之一。本文提出了一种无线传感器网络
中基于能量均衡的分簇方法,算法建立在PEGASIS协议之上,并针对PEGASIS协议中的不
足做了改进。此算法综合考虑了节点的剩余能量和节点到汇聚节点的距离,仿真结果表明
此算法在提高网络的生存时间和均衡节点的能耗方面有更好的表现。
本文还提出了一种图像采集系统,用来采集无线传感器网络中的图像数据。本系统由
四个模块组成,即:处理器模块、通信模块、图像采集模块以及存储模块。在处理器的控
制下,图像采集模块采集一幅图像的数据并将其存到存储模块中,通信模块从存储模块中
读取数据,直到一幅图像的数据被完全发送完毕。将 ECBP 算法应用在图像采集传感器网
络中,仿真证明其比 PEGASIS 协议有更好的延长网络生存时间和均衡能耗的效果。

关键词:无线传感器网络,能耗均衡,分簇,图像采集,存储,通信




I
南京邮电大学硕士研究生学位论文 ABSTRACT
ABSTRACT
Wireless works (WSNs) is consisted of a lot cheap nodes which are allocated in
sensor region, is a brand-new information acquisition and processing technology. It integrates
low-power munication technology, putation technology, micro sensor
technology and integrated circuit technology, and so has great potential in application in
many different areas, such as military, industry, agriculture, urban management, medical care and
environment. The characteristics of WSNs are distinct from traditional works, such
as data-centric, application-related, resource-limited, etc, which raise new issues for the research
in WSNs.
Owed to the serious restriction of energy on wireless sensor nodes, how to utilize the
limited resource to prolong the lifetime of wireless work, is ing one of the
hotspots in relevant fields.
Based on PEGASIS, aimed at the deficiencies in PEGASIS, a new algorithm called ECBP
is presented. The algorithm takes the remainder energy of nodes and the distances of the nodes to
the BS, the stimulation results show that the algorithm has better performance in improving the
lifetime of work