无线传感器网络中的节能路由算法研究

李 平，戴 劲

(长沙理工大学计算机与通信工程学院，湖南 长沙 410114)

1 引言

无线传感器网络WSN(Wireless Sensor Network)是由多个节点组成的面向任务的无线自组织网络，它主要由感知单元、传输单元、存储单元和电源组成，在完成感知对象的信息采集、存储和简单的计算后，通过传输网络传送给远端的监控中心。无线传感器网络由一组微型传感器通过Ad Hoc方式组成，网络中的传感器监控区域的感知对象的信息及数据可以协作地感知、采集和处理，并发送给使用一定形式终端设备的用户。无线传感器网络属于Ad Hoc网络，“Ad Hoc”在拉丁语中的意思是“专用的、特定的”，因此Ad Hoc网络通常也被称为无固定设施的网络或自组织网络，它能够快速、灵活和方便地自动组网。传感器网络具有集中式数据收集、多跳数据传输、多对一流量模式等特征[1,2]。

无线传感器网络中的节点多采用能量有限的电池供电，因此，降低节点能量消耗在整个网络的设计中需要重点考虑[3]。一些路由算法(如泛洪路由协议、定向扩散路由、自适应路由算法、基于地理位置信息的路由[4,5])虽然降低了整个网络的能耗，但网络生存时间却缩短了，这是因为在这些算法中某几个中转节点因承担了过多的数据传输任务而过早耗尽自身的能量而失效。因此，本文在最小跳数的基础上提出一种保护节点能量的路由算法。该算法通过建立最小跳数和对节点剩余能量的保护，使得数据包沿着能耗最优的路径向Sink节点发送。在MATLAB环境下对该机制进行了仿真实验，实验结果表明，该算法能降低能耗，均衡和延长网络生存时间。……