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无线传感器网络是一个集信息采集技术、信息处理技术和信息传输技术于一体的全新网络平台,通常包含大量的可自组织成多跳无线网络的,分布式传感器节点。作为一种新型的无基础设施的无线网络,能够实时地监测、感知和采集各种监测对象或环境的信息,并对其进行处理,传送到需要这些信息的用户。无线传感器网络具有组网快捷、灵活,且不受有线网络约束的优点,可用于紧急搜索、灾难救助、军事、医疗等环境中,具有广泛的应用前景。无线传感器网络已经引起了学术界和工业界的高度重视,被称为是21世纪最有发展前景的技术之一。
本文首先对无线传感器网络的概念、体系结构、特点以及关键技术做了简要介绍;然后对现有的各种无线传感器网络的路由协议做了对比分析,归纳出传感器网络路由协议的特点、设计要求和性能指标。
其次,研究了无线传感器网络的分簇式路由协议的设计,有针对性地选择了典型的分簇式路由协议-LEACH协议作为研究对象。LEACH协议采用随机的簇头节点选取方式,本文分析了LEACH协议的不足之处,并提出多跳能量感知路由算法。此算法以节点剩余能量为主要依据来选择簇头节点的改进算法,并采用多跳方式传输数据。仿真结果表明在网络生存时间方面,本文所提出的多跳能量感知路由算法优于LEACH协议。