能量高效的农田无线传感器网络拓扑关联路由算法

发布时间：2017-08-07 07:15

  本文关键词：能量高效的农田无线传感器网络拓扑关联路由算法

  更多相关文章： 农田 无线传感器网络 网络拓扑 路由协议 能耗优化

【摘要】：针对农田无线传感器网络节点分布不均、能量约束严格等特点,提出了一种能量高效的簇头选择方法TBCS-EA,在以剩余能量进行簇头选择的基础上根据节点拓扑位置、拓扑密度等进行加权,使距离sink较近的节点与密集区节点大概率成为簇头,提高成簇能量使用效率。针对现有成簇算法频繁进行簇头选举,算法开销大等问题,提出了一种能量逼近式簇头轮换机制,节点连续担任簇头并以某一目标进行能量逼近,在达到逼近目标后进行根据簇内信息指定新簇头,减少簇头选择的次数与协议开销。仿真与实验结果表明,TBCS-EA算法的网络生命周期约为LEACH的2.2倍,CHCS的1.5倍,从节点能量曲线看能耗均衡效果与CHCS相当,明显优于LEACH。结果显示TBCS-EA综合性能较之于现有算法有明显提升。
【作者单位】： 北京林业大学信息学院;国家农业信息化工程技术研究中心;农业部农业信息技术重点开放实验室;
【关键词】： 农田 无线传感器网络 网络拓扑 路由协议 能耗优化
【基金】：国家自然科学基金资助项目(61271257) 北京市农林科学院青年科研基金资助项目
【分类号】：TN929.5;TP212.9
【正文快照】： 引言近年来基于无线传感器网络(Wireless sensornetwork,WSN)的环境监测应用已十分普及,在农业领域,利用WSN对农田环境实时监测也已成为精准农业生产监控中的最有效方法之一[1-4]。路由协议是WSN网络层的核心技术,传统的泛洪路由协议简单、易实现,无需进行网络拓扑信息的建立

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李建洲;王海涛;陶安;;一种能耗均衡的WSN分簇路由协议[J];传感技术学报;2013年03期

2 洪榛;俞立;张贵军;;无线传感器网络自适应分布式聚簇路由协议[J];自动化学报;2011年10期

3 吴华瑞;赵春江;张海辉;;农田无线传感器网络中的簇首轮换机制[J];农业工程学报;2009年S2期

4 冯友兵;张荣标;沈敏;;面向精确灌溉的无线传感器网络构建[J];农业机械学报;2009年01期

5 杨信廷;吴滔;孙传恒;刘燕德;周超;;基于WMSN的作物环境与长势远程监测系统[J];农业机械学报;2013年01期

6 殷哲;雷廷武;董月群;;近红外土壤含水率传感器设计与试验[J];农业机械学报;2013年07期

7 何勇;聂鹏程;刘飞;;农业物联网与传感仪器研究进展[J];农业机械学报;2013年10期

8 葛文杰;赵春江;;农业物联网研究与应用现状及发展对策研究[J];农业机械学报;2014年07期

9 沈波;张世永;钟亦平;;无线传感器网络分簇路由协议[J];软件学报;2006年07期

10 陈庆章;赵小敏;陈晓莹;;提高无线传感器网络能效的双轮成簇协议设计[J];软件学报;2010年11期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 许小丰;万江文;冯仁剑;;传感器网络中基于置信区间的数据聚合策略[J];北京邮电大学学报;2009年01期

2 杜玉红;张晓敏;蔡成闻;;无线传感器网络能量均衡自适应分簇算法[J];传感技术学报;2007年07期

3 冯跃喜;金心宇;蔡文郁;;基于改进型蚁群算法的无线传感路由协议[J];传感技术学报;2007年11期

4 郝晓辰;房艳;刘浩然;窦晶晶;刘彬;;一种无线传感器网络的簇数目优化方法[J];传感技术学报;2008年08期

5 谢煜锋;金心宇;张昱;;基于Dijkstra算法的层次式无线传感网络协议[J];传感技术学报;2009年02期

6 徐小良;裘君娜;;异构传感器网络中一种能量有效的簇头选择算法[J];传感技术学报;2009年03期

7 任东海;尚凤军;王寅;;一种基于时间延迟机制的无线传感器网络分簇算法[J];传感技术学报;2009年11期

8 庞蓓蓓;梁山;谢开明;;用于多集装箱监测LEACH协议的改进与仿真研究[J];传感技术学报;2009年12期

9 孙超;赵路路;张影;刘彬;郝晓辰;;无线传感器网络分簇拓扑的覆盖区域节点调度优化算法研究[J];传感技术学报;2010年01期

10 卢强;何熊熊;冯远静;白杨;;基于竞争机制的无线传感器网络分簇路由协议[J];传感技术学报;2010年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 曾明;胥布工;;基于分层的传感器网络自组织拓扑控制算法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年

2 张吉赞;;簇状无线传感器网络中基于层次的密钥分配方案[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集（上册）[C];2008年

3 施叶玲;陈彬兵;;无线传感器网络在智能家居中的应用[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年

4 李刚;何斌;沈润杰;;基于簇间多跳的非均匀分簇LEUC算法[A];虚拟运营与云计算——第十八届全国青年通信学术年会论文集（上册）[C];2013年

5 孙彦景;何妍君;刘卫东;魏雨辰;赵骏逸;;能量均衡的无线传感器网络蚁群优化路由协议[A];2011年中国智能自动化学术会议论文集（第一分册）[C];2011年

6 Lidong Zhai;Zhilei Wang;Yujia Zhu;Daiyong Quan;;A Spatial Correlation-Based Wireless Routing Algorithm[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年

7 Haikuan Wang;Lin Li;Jingqi Fu;Weihua Bao;Tianyi Wang;;The Design and Implementation of Dual-mode Wireless Sensor Network for Remote Machinery Condition Monitoring[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年

8 Fei Du;Jianping Lv;;A Routing Algorithm for Wireless Sensor Networks[A];2012年计算机应用与系统建模国际会议论文集[C];2012年

9 YAN Dongmei;WANG Jinkuan;;Sensor Scheduling Target Tracking-oriented with Wireless Sensor Network[A];第25届中国控制与决策会议论文集[C];2013年

10 张金城;杨威;范启雄;王淑萍;;基于WSN的森林火灾预警系统研究[A];国家安全地球物理丛书（九）——防灾减灾与国家安全[C];2013年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 吴磊;无线自组织网络中的路由技术相关问题研究[D];电子科技大学;2010年

2 李巧勤;无线传感器网络的节能相关问题研究[D];电子科技大学;2010年

3 刘新华;无线传感器网络功率控制与分簇路由算法研究[D];武汉理工大学;2010年

4 杨靖;无线传感器网络中高能效数据收集协议的研究[D];江南大学;2010年

5 董德尊;无线传感器网络拓扑识别与构建技术研究[D];国防科学技术大学;2010年

6 王伟;无线传感器网络若干关键技术研究[D];华中科技大学;2011年

7 张雪芬;无线传感器网络中分布式估计与协作传输关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年

8 许富龙;机会网络中数据传输问题研究[D];电子科技大学;2011年

9 郑巍;基于蚁群优化的网络路由技术研究[D];西安电子科技大学;2010年

10 班冬松;无线传感器网络栅栏覆盖关键技术研究[D];国防科学技术大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杜向党;李亦洋;石秀华;;无线传感器网络基于类的簇头选择算法改进[J];传感技术学报;2008年07期

2 蒋鹏;;基于无线传感器网络的湿地水环境数据视频监测系统[J];传感技术学报;2009年02期

3 周冬鑫;金文光;容志能;;基于分层的无线传感网络多跳分簇路由算法[J];传感技术学报;2011年01期

4 王海涛;;无线传感网络中的分簇算法综述[J];传感器世界;2011年04期

5 王建;毛腾飞;陈英革;;基于BH1750芯片的测光系统设计与实现[J];常熟理工学院学报;2011年02期

6 邓曙光;沈连丰;陈新辉;朱晓荣;;大规模无线传感网中基于能耗均衡的按需QoS协议[J];电路与系统学报;2010年04期

7 蔡文晶;秦会斌;程春荣;;基于CC2430片内温度传感器的温度监测系统[J];电子器件;2010年03期

8 林亚平,王雷,陈宇,张锦,陈治平,童调生;传感器网络中一种分布式数据汇聚层次路由算法[J];电子学报;2004年11期

9 刘飞;方慧;张帆;金宗来;周伟军;何勇;;应用光谱技术无损检测油菜叶片中乙酰乳酸合成酶[J];分析化学;2009年01期

10 孙建英;李民赞;郑立华;胡永光;张喜杰;;基于近红外光谱的北方潮土土壤参数实时分析[J];光谱学与光谱分析;2006年03期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 韩文霆;变量喷洒可控域精确灌溉喷头及喷灌技术研究[D];西北农林科技大学;2003年

2 徐建波;无线传感器网络分布式分簇和节能的数据收集协议研究[D];湖南大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 夏小为;无线多媒体传感器节点的设计与实现[D];南京航空航天大学;2010年

2 宋树民;基于ARM的温室作物长势远程视频监测系统研究[D];西南大学;2009年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 雷梦龙;唐少先;;多元线性回归函数式结合无线传感器对粮仓温度的预测研究[J];湖南农业科学;2014年03期

2 汪鲁才;赵延f;林海军;刘国锋;;基于分布式压缩感知的能量收集WSNs[J];传感器与微系统;2014年07期

3 张晓峰;;动态序列计算在网连续位置的隐私保护协议研究[J];电子技术与软件工程;2014年10期

4 王雪;刘吉星;;一种基于RFID的室内小型载体跟踪算法[J];山东广播电视大学学报;2012年03期

5 李斌;田亚萍;焦亮;;基于ZIGBEE技术的安防系统设计与实现[J];微计算机信息;2009年26期

6 宋依青;王希之;陈兴瑞;时翔;唐晓红;;无线传感网络智能起爆系统关键技术研究[J];爆破;2014年02期

7 秦宁宁;郭立侠;余颖华;宋炜;徐保国;;一种基于空洞交叉点信息的高效覆盖修补算法[J];计算机应用研究;2014年08期

8 史久根;刘胜;;基于压缩感知的无线传感网络数据压缩[J];计算机工程与应用;2014年10期

9 郑顾平;朱维;;基于LEACH协议的安全性改进与建模分析[J];软件导刊;2014年07期

10 张柏林;王艳梅;;基于zigbee的大棚温湿度实时监测系统[J];无线互联科技;2014年06期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 魏梦珂;赵锐;郑贵省;郭伟;郭强;;基于ZigBee技术的交通基础设施警戒系统研究与设计[A];2008第四届中国智能交通年会论文集[C];2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 杨珊珊;基于RFID与WSN融合技术的研究[D];西安工程大学;2013年

，

本文编号：633404