1、無線傳感器網絡(Wireless Sensor Networks, WSN)是融合無線通信技術和傳感器技術的網絡技術,受到了學術界的廣泛關注和世界各國的重視。隨著無線傳感器網絡的發(fā)展,現(xiàn)已在許多領域得到了廣泛的應用。
　　WSN由傳感器節(jié)點組成,節(jié)點在能量儲備、存儲能力、計算能力等方面都有局限性。WSN中節(jié)點能耗是首先要考慮的問題,其次要考慮網絡的數據傳輸質量。介質訪問控制(Medium Access Control, MAC)協(xié)

2、議對網絡能量消耗、數據吞吐量、丟包率以及數據延時都可以起到決定性的作用,路由協(xié)議決定了數據轉發(fā)效率和節(jié)點能耗,對這兩方面的改善可以延長網絡生命周期,提高數據傳輸質量與效率。
　　基于上述問題,本文完成的主要研究工作包括:
　　(1)為了提高數據轉發(fā)效率、均衡節(jié)點能耗,針對 EEUC(Energy-Efficient Uneven Clustering)路由協(xié)議中競爭機制和頻繁分簇的不足,提出了節(jié)能高效的非均勻分簇路由協(xié)議BR

3、-EEUC( An Uneven Clustering Algorithm with Timing Broadcast Strategy and Cluster Head Rotation Mechanism)。本文提出的BR-EEUC協(xié)議,在分簇階段采用了以候選簇頭剩余能量為參數的計時廣播機制,該機制中剩余能量越大的候選簇頭需要等待的廣播時間越短,目的是為了減少節(jié)點間的通信;每一輪結束后,簇內所有節(jié)點的剩余能量決定是否重新劃分網絡,并

4、且引入簇頭輪換機制來平衡節(jié)點的能量消耗;路由方面,簇內的成員節(jié)點直接與簇頭通信;簇間采用多跳路由機制,簇頭在選擇下一跳節(jié)點時使用以通信代價和剩余能量為參數的代價函數進行比較,以進一步均衡節(jié)點能耗。
　　(2)為了保障傳輸服務質量,減少空閑偵聽等因素帶來的能量消耗,針對LEACH(Low-Energy Adaptive Clustering Hierarch)中TDMA(Time Division Multiple Access)調

5、度MAC協(xié)議因固定分配時隙導致的空閑偵聽和數據延遲等不足,提出了適用于非均勻分簇結構的基于動態(tài)時隙調度機制的DUC-MAC(Dynamic Time Division Multiple Access Based On Uneven Clustering-MAC)協(xié)議。非均勻分簇的網絡結構中靠近匯聚節(jié)點的簇比較多,在簇間令簇頭采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Av