發(fā)布時(shí)間：2021-10-13 07:56

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為二十一世紀(jì)十大新興技術(shù)之一，已在軍事、工農(nóng)業(yè)、環(huán)境資源監(jiān)測和智能家居等多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為國內(nèi)外信息領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)體積小、成本低、自組織、便于維護(hù)，尤其適用于農(nóng)作物的生長環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測等一系列農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。我國熱帶地區(qū)大力發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的政策和趨勢，促進(jìn)了將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于熱帶農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的相關(guān)研究。在這樣的現(xiàn)實(shí)背景下，本文開展了對應(yīng)用于熱帶農(nóng)業(yè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和實(shí)現(xiàn)。本文基于NS2網(wǎng)絡(luò)模擬平臺(tái)，將LEACH協(xié)議在NS2中進(jìn)行擴(kuò)展，并在此基礎(chǔ)上對LEACH協(xié)議的簇首選取策略進(jìn)行修改，添加了對于簇間路由的支持，實(shí)現(xiàn)了本文提出的MS-LEACH協(xié)議。本文對幾種方案下的網(wǎng)絡(luò)壽命和網(wǎng)絡(luò)消耗的總能量進(jìn)行了比較以驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)性能的提高。并且，本文提出了一種采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中太陽能節(jié)點(diǎn)的能量進(jìn)行預(yù)測的模型，進(jìn)行了模型的訓(xùn)練和驗(yàn)證。采用NS2對路由協(xié)議進(jìn)行仿真驗(yàn)證的結(jié)果表明，提出的MS-LEACH路由協(xié)議能夠有效地延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的使用壽命，太陽能節(jié)點(diǎn)通過獲取太陽能增加了網(wǎng)絡(luò)總能量，進(jìn)一步延長了網(wǎng)絡(luò)壽命，與LEACH協(xié)... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：56 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SPIN協(xié)議

擴(kuò)散由興趣、數(shù)據(jù)消息、梯度和路徑增強(qiáng)幾個(gè)元素組成。如圖 2散的過程包括興趣傳播，初始梯度建立以及沿增強(qiáng)路徑傳輸數(shù)據(jù)段，匯聚節(jié)點(diǎn)以廣播方式發(fā)送興趣消息，消息中包含對象類型、續(xù)時(shí)間、目標(biāo)區(qū)域位置等一系列屬性值，收到興趣消息的節(jié)點(diǎn)否已存有該消息，若沒有則對興趣消息進(jìn)行緩存，當(dāng)興趣消息遍度也隨之建立完成，生成了一些指向匯聚節(jié)點(diǎn)的路徑。在數(shù)據(jù)過路徑增強(qiáng)選出一條梯度值最大的路徑，并沿著這條增強(qiáng)路徑路徑備用。

可以休眠以減少能耗。簇首節(jié)點(diǎn)收集來自所有簇成員節(jié)點(diǎn)的和壓縮，之后發(fā)送給基站。至此，穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸階段完成下一輪簇首的選舉。LEACH-C 協(xié)議是在 LEACH 協(xié)議的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的，它首產(chǎn)生算法。LEACH-C 同樣使用“輪”的概念，在每輪開自己的位置信息和能量信息發(fā)送給基站，基站根據(jù)收到的信均剩余能量，當(dāng)某節(jié)點(diǎn)的剩余能量大于平均剩余能量時(shí)即成即是確定候選節(jié)點(diǎn)中合適數(shù)目的、位置最優(yōu)的簇首節(jié)點(diǎn)的題，基站采用模擬退火算法，本著簇成員節(jié)點(diǎn)到簇首距離解決這一NP問題，最后由基站以廣播的形式將簇首和簇結(jié)2 LEACH 協(xié)議的一階無線電模型LEACH 協(xié)議的通信模型是一階無線電模型（First Order Ra-1。

【參考文獻(xiàn)】：
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