基于模糊逻辑的无线传感器网络路由协议研究

发布时间：2021-05-25 10:16

　　随着计算机技术、通信技术和半导体技术的快速发展,物联网成为新一代信息技术的重要组成部分。作为物联网中的一个重要组成部分,无线传感器网络应用也越来越广泛,相关研究也已经成为信息技术发展的一个重要课题。无线传感器网络由大量传感节点组成,这些节点的电源能量、计算能力和存储能力都非常有限。整个无线传感器网络的存活时间是由节点的能量来决定的,故该因素要作为影响节点生存时间的几个因素中最为重要的来考虑。当前的无线传感器路由协议主要分为平面路由协议和层次路由协议两类。本文分析了两类路由协议中的几种典型协议的特点,综合考虑了其优缺点,在此基础上提出了一种基于LEACH协议并使用模糊逻辑的路由协议LEACH-FL（LEACH protocol using Fuzzy Logic）。在LEACH协议中,网络选择节点成为簇首时仅仅依赖于概率模型,很可能出现被选的簇首节点集中在网络某一区域或者分布在网络中的边缘地区,这些低效的簇首会使得整个网络的能量无法达到使用效率的最大化。LEACH-FL引入了模糊逻辑的概念,选择最优的节点同基站进行通信,避免个别节点快速死亡,这样可以达到均衡节点能量,延长整个网络的生命周... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 本文的研究内容
    1.3 章节安排
第2章 无线传感器网络路由协议和算法
    2.1 可靠路由协议
    2.2 基于协商的路由
    2.3 基于服务质量(QoS)的路由
    2.4 地理位置路由
        2.4.1 GAF
        2.4.2 GEAR
        2.4.3 SPAN
        2.4.4 GEM
    2.5 GRWLI
    2.6 GEDIR/MFR/DIR
    2.7 LEACH协议
    2.8 本章小结
第3章 MAMDANI模糊逻辑算法
    3.1 隶属函数
    3.2 模糊算子
    3.3 模糊推理系统
    3.4 模糊推理的分类方法
    3.5 MAMDANI方法
        3.5.1 评估规则前提条件
        3.5.2 获取规则结论
        3.5.3 聚集结论
        3.5.4 解模糊化
        3.5.5 总结
    3.6 本章小结
第4章 基于模糊逻辑的无线传感器网络路由协议
    4.1 LEACH-FL协议的网络模型
    4.2 无线通信模型
    4.3 LEACH-FL算法描述
        4.3.1 模糊化模块
        4.3.2 知识库
        4.3.3 解模糊化模块
    4.4 节点分析
    4.5 本章小结
第5章 LEACH-FL实验仿真
    5.1 Matlab工具简介
    5.2 实验设计
    5.3 实验结果
    5.4 本章小结
第6章 结束语
参考文献
致谢
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【参考文献】：
期刊论文
[1]三网融合中的新业务之争[J]. 包东智.  中国新通信. 2010(21)
[2]物联网掀起新的信息技术革命浪潮[J]. 屈伟平.  物流技术与应用. 2009(11)
[3]无线传感器网络的路由协议设计研究[J]. 缪强,郑扣根.  计算机应用研究. 2004(08)
[4]传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展[J]. 李建中,李金宝,石胜飞.  软件学报. 2003(10)



本文编号：3205163