无线传感器网络休眠模式的仿真和应用

发布时间：2024-03-08 02:02

　　无线传感器网络是由许多传感器节点通过无线通信方式组成的一个多跳的自组织网络系统,大多数情况下网络节点由电池供电,节点携带的能量十分有限,能量是制约其大规模应用的一个重要因素。高效的休眠组网协议可以节约能量消耗,延长网络的生命周期。本文深度剖析了无线传感器网络的能耗问题,对现有的无线传感器网络休眠调度协议进行了梳理分析,最终把无线传感器网络休眠调度协议分为基于距离分簇,基于网络覆盖和基于网络连通三类。本文给出了休眠调度协议的性能和评价指标,它们分别是平均节点存活时间、面积覆盖率、平均能量消耗、平均数据消息时延和网络存活时间。对于每一类休眠调度协议,建立仿真模型,使用OMNET++仿真平台进行实验,并得出评价指标仿真结果。根据仿真结果对上述三类休眠调度协议进行分析对比,结果表明,基于网络连通的休眠调度GAF协议相比于LEACH协议和VSGCA协议具有更好的综合网络性能。最后,本文成功实现了基于GAF协议的休眠模式,为无线网络休眠模式的低能耗实际应用提供了方法指导。

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1无线传感器节点各模块能耗从图2-1中我们可以看出：节点通信模块的能量主要消耗在数据发送、数据接收和

第2章无线传感器网络的休眠问题及典型协议2.1休眠是解决无线传感器网络能耗问题的主要方法WSN中部署了多个的传感器节点，这些节点通过无线方式相互通信，自组织地完成网络服务。与传统的无线网络相比，传感器网络的节点个数较多，工作环境比较恶劣，传感器节点的硬件条件有限，通常都....

图2-26个节点各自的能耗

第2章无线传感器网络的休眠问题及典型协议杜建超[31]通过仿真实验指出，在非休眠状态下，初始节点携带能量为3400毫安时，网络节点数量为6个时，整个网络生命周期为118小时；初始节点携带能量为3400毫安时，网络节点数量为20个时，整个网络生命周期下降至....

图2-4LEACH协议的组网形式

图2-4LEACH协议的组网形式稳定工作阶段开始阶段开始帧轮开始开始时间图2-5LEACH协议时间片格式LEACH协议的时间片格式如图2-5所示。由图可知，时间是由一个个“轮”（round）组成，每个轮都有初始化阶段和稳定工作阶段，一般情况下，稳定工作阶段比....

图3-3不同网络规模下的网络存活时间

性有可能造成节点间能量的不平衡和某些性能指标（比如数据传输实时性）的变化。当网络规模不同时，休眠模式究竟能够对网络的各种性能的影响可能差异很大，为了充分了解这些性能指标的变化，我们选择了与网络存活时间、平均能耗、覆盖率、和数据传输延迟相关的5个主要技术指标，针对上文所述的3....

本文编号：3921843