应用于热带农业的无线传感器网络技术的研究与实现

发布时间：2021-10-13 07:56

　　无线传感器网络作为二十一世纪十大新兴技术之一，已在军事、工农业、环境资源监测和智能家居等多个领域得到了广泛的应用，成为国内外信息领域研究的热点。无线传感器网络节点体积小、成本低、自组织、便于维护，尤其适用于农作物的生长环境监测、农产品的运输环境监测等一系列农业领域的应用。我国热带地区大力发展现代农业的政策和趋势，促进了将无线传感器网络应用于热带农业领域的相关研究。在这样的现实背景下，本文开展了对应用于热带农业的无线传感器网络的研究和实现。本文基于NS2网络模拟平台，将LEACH协议在NS2中进行扩展，并在此基础上对LEACH协议的簇首选取策略进行修改，添加了对于簇间路由的支持，实现了本文提出的MS-LEACH协议。本文对几种方案下的网络寿命和网络消耗的总能量进行了比较以验证网络性能的提高。并且，本文提出了一种采用BP神经网络对无线传感器网络中太阳能节点的能量进行预测的模型，进行了模型的训练和验证。采用NS2对路由协议进行仿真验证的结果表明，提出的MS-LEACH路由协议能够有效地延长无线传感器网络的使用寿命，太阳能节点通过获取太阳能增加了网络总能量，进一步延长了网络寿命，与LEACH协... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

SPIN协议

扩散由兴趣、数据消息、梯度和路径增强几个元素组成。如图 2散的过程包括兴趣传播，初始梯度建立以及沿增强路径传输数据段，汇聚节点以广播方式发送兴趣消息，消息中包含对象类型、续时间、目标区域位置等一系列属性值，收到兴趣消息的节点否已存有该消息，若没有则对兴趣消息进行缓存，当兴趣消息遍度也随之建立完成，生成了一些指向汇聚节点的路径。在数据过路径增强选出一条梯度值最大的路径，并沿着这条增强路径路径备用。

可以休眠以减少能耗。簇首节点收集来自所有簇成员节点的和压缩，之后发送给基站。至此，稳定的数据传输阶段完成下一轮簇首的选举。LEACH-C 协议是在 LEACH 协议的基础上进行改进的，它首产生算法。LEACH-C 同样使用“轮”的概念，在每轮开自己的位置信息和能量信息发送给基站，基站根据收到的信均剩余能量，当某节点的剩余能量大于平均剩余能量时即成即是确定候选节点中合适数目的、位置最优的簇首节点的题，基站采用模拟退火算法，本着簇成员节点到簇首距离解决这一NP问题，最后由基站以广播的形式将簇首和簇结2 LEACH 协议的一阶无线电模型LEACH 协议的通信模型是一阶无线电模型（First Order Ra-1。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3434260