無線傳感器網絡中定向擴散路由協議的研究

尹中康 孫恩巖 王傳云 譚明爵

摘 要：路由協議是無線傳感器網絡設計中的一項重要技術，文中提出一種高效、節能的路由協議。分析原始DD協議，對原始協議中由于節點的選擇策略導致網絡中存在能量消耗不均的問題進行改進，同時考慮改進后的協議中傳感器當前節點與下一跳節點間的距離以及下一跳節點的剩余能量，使得網絡的生命周期、網絡節點的剩余能量以及網絡節點的能量均方差得以提高。通過仿真得出，改進后的協議更適合于無線圖像傳感器網絡的數據傳輸，可延長整個傳感器網絡的生命周期。

關鍵詞：無線傳感器網絡；DD協議；螞蟻算法；網絡節點

中圖分類號：TP212 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2018）08-00-03

0 引 言

本文主要對現有的定向擴散協議[1-3]（Directed Diffusion，DD）進行改進并實現仿真，使其能適合于無線傳感器網絡。在改進的DD協議中同時考慮節點間的傳輸距離以及節點間的剩余能量，使得網絡中節點的剩余能量比較平均，從而避免原始協議中能量較小的節點因承擔通信距離較長的網絡數據傳輸任務而導致能量消耗過快最終提前“死亡”的現象，最終使得整個網絡的生命周期得到顯著提高，同時能耗也比較均衡。

1 定向擴散協議的概念過程分析

DD協議是一種基于查詢的路由方法，查詢命令由匯聚節點發出，傳感器向查詢節點報告采集到的數據。在DD協議中，協議的執行由興趣擴散過程、梯度建立過程及路徑加強過程組成，定向擴散路由協議的過程如圖1所示?！?br>