基于無線傳感器網絡LEACH路由協(xié)議的能效及安全性研究.pdf

1、隨著傳感器技術、嵌入式技術以及低功耗無線通信技術的發(fā)展，無線傳感器網絡作為一種全新的信息獲取和處理技術已經成為了計算機科學領域一個活躍的研究分支。無線傳感器網絡由能量及資源有限的傳感器節(jié)點通過無線通信方式自組織構成。這些傳感器節(jié)點能夠實時地監(jiān)測目標區(qū)域，并通過相互協(xié)作，將感知信息傳送到基站進行處理。無線傳感器網絡可快速部署、可自組織和高容錯性的特點使其在諸多領域都得到了廣泛應用。例如：軍事國防、環(huán)境應用、醫(yī)療、空間探測、工農業(yè)控制、城市

2、管理等。
　　 路由協(xié)議的有效性和安全性對整個網絡非常重要。由于傳感器節(jié)點的能量受限，使得一些適用于傳統(tǒng)無線網絡的路由協(xié)議以及安全機制無法直接應用到無線傳感器網絡中。因此，必須為無線傳感器網絡設計符合其自身特點的，更加節(jié)能，更加安全的路由協(xié)議。
　　 本文首先介紹了無線傳感器網絡的相關概念，概述了各種典型的路由協(xié)議及針對這些路由協(xié)議的常見的攻擊類型。由于層次式的拓撲結構能夠提升整個網路的可擴展性和能量有效性，因此，本文以

3、典型的分簇路由協(xié)議LEACH作為研究對象。在詳細描述了LEACH協(xié)議的基本原理后，分別從節(jié)省能量和提高協(xié)議安全性兩個角度對其進行了改進。
　　 一方面，針對LEACH協(xié)議中某些遠距離簇頭直接與基站通信時能量消耗過快而引起的網絡負載不均衡的現(xiàn)象，提出了一種基于簇間多跳傳輸的LEACH-DT協(xié)議。該協(xié)議通過采用簇頭間多跳通信的方式，極大的減少了簇頭的傳輸距離。仿真實驗表明，與LEACH協(xié)議相比，LEACH-DT協(xié)議能更有效的節(jié)省節(jié)點