【摘要】：多傳感器網(wǎng)絡是以傳感器技術為基礎,綜合了嵌入式技術以及無線通信技術等。多傳感器網(wǎng)絡是通過在檢測區(qū)域內部署的大量微型傳感器節(jié)點組成的,通過無線通信的方式形成一個多跳的自組織網(wǎng)絡系統(tǒng),能夠協(xié)同完成實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)采集,將所采集的數(shù)據(jù)進行處理后傳輸給需要信息的用戶。多傳感器網(wǎng)絡作為未來新興技術之一,它的發(fā)展和廣泛應用將對人們社會生活和社會變革帶來極大影響。首先,本文對多傳感器網(wǎng)絡的概念、體系結構、特點等進行了簡要的介紹,通過監(jiān)視體系通信網(wǎng)絡結構的研究,發(fā)現(xiàn)大部分已有的通信技術已經(jīng)非常成熟,而最底層是由大量微型的計算能力和通信能力較弱的傳感器節(jié)點組成,由于傳感器節(jié)點的局限性,因此需要大量傳感節(jié)點之間協(xié)同工作來完成任務。因此本文主要對傳感器網(wǎng)絡體系中的網(wǎng)絡層進行研究。其次,本文對多傳感器網(wǎng)絡中的通信協(xié)議進行了深入研究,通過理論分析、模擬仿真等方法先對一些經(jīng)典路由算法進行簡要的介紹,并通過MATLAB仿真對影響節(jié)點通信能耗的參數(shù)進行分析。在此基礎上,提出了基于TEEN協(xié)議的最優(yōu)化簇首概率以及簇首覆蓋面積的改進路由算法。最后,在MATLAB環(huán)境下對改進算法進行了仿真實驗,實驗結果證明了改進算法可以降低監(jiān)測區(qū)域內的節(jié)點的能耗,延長多傳感器網(wǎng)絡的壽命。
【圖文】：

２．１多傳感器網(wǎng)絡結構、特點及應用逡逑２．１．１多傳感器網(wǎng)絡結構逡逑如圖２．１所示就是完整的傳感器網(wǎng)絡體系，在傳感器網(wǎng)絡體系中最主要的就是逡逑負責通信的各個節(jié)點，它們分別是傳感器節(jié)點（Ｎｏｄｅ）、匯聚節(jié)點（Ｓｉｎｋ）和任逡逑務傳感器節(jié)點傳感節(jié)點主要任務是負責對網(wǎng)絡監(jiān)測覆蓋區(qū)域內的環(huán)境進行實時逡逑監(jiān)控、感知，一旦采集到數(shù)據(jù)則將采集到多數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給Ｓｉｎｋ節(jié)逡逑點，如圖２．１所示，數(shù)據(jù)的傳輸并不是點對點通信的，而是通過多跳傳輸?shù)姆绞綄㈠义蠑?shù)據(jù)傳輸給匯聚節(jié)點，而傳感器節(jié)點在傳輸給Ｓｉｎｋ節(jié)點的時候，在每一跳節(jié)點都逡逑會對數(shù)據(jù)進行簡單的處理，最后Ｓｉｎｋ節(jié)點接受到信息之后再對信息進行加工最后逡逑將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送給基站（ＢＳ），基站通過其他通信方式（如衛(wèi)星通信，光纖通逡逑信等）將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給用戶，方便用戶對監(jiān)測區(qū)域進行監(jiān)測和管理。逡逑邐－、＇、邋邐邐邐逡逑（’互ＳＪｆ絡或00＼逡逑、？？Ｔ一邐／邐Ｑ邋0邐0＼逡逑0

如上圖２．２所示，其中傳感器模塊是由采集數(shù)據(jù)的傳感器和能夠完成直、交流逡逑數(shù)據(jù)轉換的ＡＣ／ＤＣ電源，其主要任務是完成對監(jiān)測環(huán)境的數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)進行逡逑模電轉換；處理器模塊分為處理器與存儲器兩部分，傳感器節(jié)點在收集完數(shù)據(jù)后逡逑進行傳輸時需要處理自身數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點發(fā)送的信息，并將一些數(shù)據(jù)進行存儲；逡逑無線通信模塊主要協(xié)調各節(jié)點之間無線通信；能量供應模塊負責為傳感器節(jié)點中逡逑的各個模塊進行電能供給，一般采用微型電池來保證整個傳感器節(jié)點的尺寸的大逡逑小。逡逑２．１．２多傳感器網(wǎng)絡的特點逡逑作為一種前沿技術，，無線傳感器網(wǎng)絡涵蓋多個研究方向，無線通信方向、嵌逡逑入式設計方向、電路集成工藝制作等。它通過一定數(shù)量的傳感器組成網(wǎng)來實現(xiàn)觀逡逑察監(jiān)測區(qū)域信息，這些傳感器種類繁多，通過組網(wǎng)完成協(xié)同工作動態(tài)感知周圍環(huán)逡逑境。如果說移動通信時為了取得人與人之間的信息交換，那么傳感器網(wǎng)絡就是實逡逑
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP212.9

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本文編號：2618407