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无线传感器网络(WSN:Wireless SensorNetworks)在环境检测、空间探索等众多领域中有着非常广泛的应用。路由协议是WSN组网和性能优化的关键组成部分。近年来,设计和评价高效无线传感器网络路由协议和算法成为WSN研究的一个热点问题。
本文研究基于位置信息的无线传感器网络路由算法设计与评价。已有研究显示,基于位置信息的路由算法具有高效性、可扩展性和鲁棒性,能够很好地适应WSN的应用环境和要求;另外,基于位置信息的路由协议的优势还在于传感器节点通常都是具备自身位置信息的。本文首先回顾了典型WSN典型路由协议以及基于位置信息的已有路由协议,并进行了特征分析和比较。结合WSN多跳、自组织、能量受限等特性,本文以延长网络使用寿命为目的设计了多种基于位置信息的能量高效局部转发策略,包括最佳K路径选取、低能量节点就近投递、局部Dijkstra算法、最大限制瓶颈节点利用、抑制低能量节点使用概率、基于历史信息选择下一跳等。通过综合比较分析,结合上述策略,文章提出了两种基于位置信息的局部路由新算法。
本文基于C++语言设计、开发了大规模无线传感器网络仿真软件。仿真结果表明,与已有算法相比较,本文提出的算法能够大大延长网络寿命。