基于移动代理的层簇式无线传感器网络路由技术研究.docx

基于移动代理的层簇式无线传感器网络路由技术研究
摘要
无线传感器网络是一种由大量无线传感器节点构成的自组织网络，用于感知、控制和监控环境，具有应用广泛、成本低廉、易于部署等优点。然而，由于节点能源和通信能力相对较弱，因此对无线传感器网络的路由协议提出了挑战。层簇式路由是一种经典的无线传感器网络路由协议，它将节点组织为若干个以簇为单位的层次结构，并通过簇内和簇间通信实现数据传输。然而，现有层簇式路由协议存在能耗不均、网络寿命短等问题。本文针对上述问题，提出一种基于移动代理的层簇式无线传感器网络路由技术，通过引入移动代理和优化路由策略，使得网络能耗更均衡，延长网络寿命。
关键词：无线传感器网络；层簇式路由；移动代理；路由策略；网络寿命
Abstract
Wirelesssensornetworksareself-organizednetworkscomposedofalargenumberofwirelesssensornodes,whichareusedforsensing,controlling,andmonitoringtheenvironment,andhavetheadvantagesofwideapplication,lowcost,andeasydeployment.However,duetotherelativelyweakenergyandcommunicationcapabilitiesofnodes,routingprotocolsforwirelesssensornetworksposeachallenge.Cluster-basedroutingisaclassicroutingprotocolforwirelesssensornetworks,whichorganizesnodesintoahierarchicalstructureconsistingofclusters,andachievesdatatransmissionthroughintra-clusterandinter-clustercommunication.However,existingcluster-basedroutingprotocolssufferfromunevenenergyconsumptionandshortnetworklifetime.Inthispaper,weproposeanovelcluster-basedwirelesssensornetworkroutingtechniquebasedonmobileagents,whichintroducesmobileagentsandoptimizesroutingstrategiestobalanceenergyconsumptionandextendnetworklifetime.
Keywords:wirelesssensornetworks;cluster-basedrouting;mobileagents;routingstrategies;networklifetime
引言
无线传感器网络（WirelessSensorNetworks,WSN）由大量分布在感兴趣区域内的无线传感器节点组成，这些节点通过自组织网络协作完成感知、控制和监控等任务。由于无线传感器网络具有应用广泛、成本低廉、易于部署等优点，因此被广泛应用于环境监测、物联网、智能交通等领域。而无线传感器网络的路由协议是其关键技术之一，直接影响网络的性能和寿命。
目前，无线传感器网络的路由协议主要分为平面协议和层簇式协议两类。平面协议将节点平铺在感知区域内，并通过直接通信实现数据传输。然而，平面协议存在节点能耗不均、冗余数据传输等问题，限制了其应用范围。层簇式协议将节点组织为若干个以簇为单位的层次结构，并通过簇内和簇间通信实现数据传输。层簇式协议通过聚合数据，降低了数据传输量，实现了较好的网络能耗和网络寿命。
然而，现有层簇式协议仍存在能耗不均、网络寿命短等问题。为解决这些问题，本文提出一种基于移动代理的层簇式无线传感器网络路由技术，引入移动代理和优化路由策略，实现网络能耗均衡，延长网络寿命。
相关工作
层簇式路由作为一种经典的无线传感器网络路由协议，已经被广泛探讨。传统的层簇式路由协议包括LEACH[1]、PEGASIS[2]等，它们将节点组织为若干个层次结构，并通过簇内和簇间通信实现数据传输。然而，这些协议存在问题，如能耗不均、网络寿命短等，限制了其应用范围。
针对这些问题，近年来提出了一些改进的层簇式协议。例如，LEACH-B[3]引入了双向通信和簇中聚合技术，使得节点能耗更均衡；PEGASIS-E[4]通过优化节点选择策略和数据传输策略，实现能耗更低和网络寿命更长等。这些改进的协议在一定