基于事件驱动的无线传感器网络数据收集协议.pdf

第38卷第11期
计算机工程
2012年6
Vol38 No11
Computer Engineering
June 2012
网络与通倌
文章增号:1003428(2012)11-006904文标识码:A
中分类号TP393
基于事件驱动的无线传感器网络数据收集协议
智',罗大,平1,刘少」,李周
(1.中南大学信息科学与工程学院,长沙410075;2.湖南财政经济学院网络化系统研究所,长沙410205)
冥:为延长网络生存时间,提出一种基于亭件驱动的使感器网络数据收集协议。该协议根据自适应评估模型选出簇头,当有兴趣事件
发生时,歲内成员节点将收集到的数据传递给簇头,头进行数据合并向sink发送数据收集请求。sink接收到数据请求包后,移动到这
个头附近开始收集簇内兴事件。仿真实验结果证明,该协议能有效降低节点能牦,延长网络寿命。
类:无线传感器网络;移动sink;事件驱动;自适应评估模型;皪头;网格
Data Gathering Protocol in Wireless Sensor Networks
Based on Event-driven
ZHONG Zhi, LUO Da-yong, FAN Xiao-ping", L Shao-qiang, LI Yong-zhou
(I. School of Information Science and En n nal South University Changsha 410075, China
2. Instinc of Nerworked System, Hunan University of Finance and Economics, Chan sha 410205, China)
Abstract An eve den da ga ng pl n mi w n r ewoks is p Tr s e lusterhead
evaluing mode e user a on tin ns ke a e mmr s gater em and send to the cluster head. Afer fusing
these data, the cluster head transmits a data collection request packet to the sink. When receiving this packet, the sink moves to the cluster head
neary an ge a oh tht anal i a sm aon ss hw a s o col can prolong to network lifetime efficiently
Tkey words wireless sensor networks; mobile sink eet-drn adaptive evaluating model; cluster head; id
DOI:10.3969.s9.10003428.2012.1.022
假设如下:传感器节点由电池供电,通信半径相等,且
在无线传感器网络中,能耗问题一直是重点研究的内知道自己的位置坐标;sink没有能量限制,通信半径可调
容。在静止的无线传感器网络中,靠近sink的节点因中转大大于等于普通节点。采用与文献[I?相同的无线通信能量消
量的数据而消耗过多的能量,这将引起“能量空洞”和网络耗模型
分割到。
定义1信源簇头
移动节点的应用不仅可以提高节点的定位精度(?,而且
某个簇头收集到簇内发生的兴趣事件信息后,向sink发
能有效地延长络的生存时间。为了提高数据采集量、降送数据收集请求包,称这个縯头为信源头。
低网络总能耗,文献「7提出了一种halr- quadrant移动数据收
EDDGP是一种基于事件驱动的协议。整个网络均匀划
集策略,sik将通倌半径内的区域均匀划分为8个部分,并分为若千个网格,每个网格形成一个簇,并使用自适应评估
根据邻居节点的剩余能量调整移动轨迹进行数据收集。该协模型选出簇头。成员节点感知到兴趣事件后,将收集到的信
议能够适应大规模网络和网络拓扑的变化,同样也无法及时
息发送给鑛头,篾头进行数据融合并向sink发送数据收集请
地收集已经出现的兴越事件。文献8]提出了4种sink移动模求包。
型,分别结合被动式、多跳和受限多跳3种数据收集策略进
EDDGP协议具体步如下:
行数据收集。文献[9提出了 ALURP路由协议,设计了一个
(1)网格划分规则
自适应区域,当sink在自适应区域移动时,位置更新信息只
整个网络划分成如图1所示的有唯一编号的网格(2X
需要在自适应区域里广播,避免了在整个阿络频繁的更新2),毎个节点根据式(1)计算出所属的网格:
sink的位置信息。一且sink移出了自适应区域,位置更新信
=Lx,/2?
息则需婜在整个网络进行洪泛。如果sink频鱉地移出自适应
区城,则洪泛的能耗将相当巨大。
其中,G'和G是节点所属的网格号;x、片是节点坐标;xy
针对上述协议的不足,本文设计了一种基于事件驱动的21!是向下取整,即小于x2的最大整数。
无线传感器网络数据收集协议( EDDGP)。在 EDDGP中,网
格划分规则和自适应评估模型能够根据周的情况选出合适
项目:国家自然科学基金助项目(60776834,60870010)
的簇头,sik根据移动策收集簇内兴事件。
作者介:钟智(1982ー),男,士,主研方向:无线传器网络;
2EDGP协议设计与分祈
罗大庸、樊晓平,教、博士生导师;刘少,副教授;李勇周,
本文考虑1个可移动的sink和N个传感器节点在网络博土后
(LxD)中进行数据收集。
敬稿日,:201-10-1E-nailsxpfan@mail.csu,cdu.cn
万方数据