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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)地理位置路由算法研究

1地理位置路由算法

基于地理位置信息路由算法的核心思想是通過節(jié)點(diǎn)的地理位置信息來實(shí)現(xiàn)路由。在地理位置信息路由中，節(jié)點(diǎn)之間相互通信，通過有效的定位算法獲取自身的地理位置信息。同時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)在通信范圍內(nèi)，獲取所有鄰居節(jié)點(diǎn)的地理位置信息。數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)過程中，在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)內(nèi)，利用每個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地理位置信息來選擇下一跳。由于只需鄰居節(jié)點(diǎn)的信息就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的傳輸，該路由機(jī)制具有很好的可擴(kuò)展性和很強(qiáng)的適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化性。在數(shù)據(jù)傳輸過程中，只有部分節(jié)點(diǎn)參與路由的選擇和數(shù)據(jù)的接收、發(fā)送，能有效減少網(wǎng)絡(luò)能源消耗，對(duì)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期有很大促進(jìn)作用。同時(shí)，通過利用傳感器節(jié)點(diǎn)的地理位置信息對(duì)算法進(jìn)行優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)其他無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法無法實(shí)現(xiàn)的功能。近年來，定位模式的研究取得了重大發(fā)展，無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的未知節(jié)點(diǎn)可以通過低成本的方式獲取到精確的地理位置信息。這表明，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，基于地理位置信息的路由很可能在所有路由方式中占據(jù)主體地位。

2地理位置路由算法的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的地理位置路由算法中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)和鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行hello包的通信，使每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以獲取到所有鄰居節(jié)點(diǎn)的地理位置信息，為選擇下一跳提供信息。當(dāng)前節(jié)點(diǎn)根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的地理位置信息如何選擇下一跳路由，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)基于地理位置路由算法的主要研究方向。常見的轉(zhuǎn)發(fā)策略有MFR(ForwardwithinRadius)、GRS(GreedyRoutingScheme)、RPF(RandomProgress)、NFP(NearForwardProgress)以及CompassRouting等。其中，GRS即貪婪路由算法，是指在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)內(nèi)，選擇距離目標(biāo)節(jié)點(diǎn)歐氏距離最近的節(jié)點(diǎn)作為下一跳。貪婪轉(zhuǎn)發(fā)由于其原理簡(jiǎn)單、計(jì)算復(fù)雜度低，并且產(chǎn)生的路由路徑接近理想的最優(yōu)路徑，成為在各種路由轉(zhuǎn)發(fā)策略中最有效、最常用的算法之一。

偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法

1問題的提出

在三維無線傳感網(wǎng)絡(luò)中，S為源節(jié)點(diǎn)，D為目的節(jié)點(diǎn)，在S的所有鄰居節(jié)點(diǎn)內(nèi)，節(jié)點(diǎn)C是距離節(jié)點(diǎn)D歐氏距離最近的節(jié)點(diǎn)。按照三維貪婪路由算法的轉(zhuǎn)發(fā)策略，S將選擇C作為數(shù)據(jù)發(fā)送的下一跳。這種基于歐氏距離的選路策略在三維空間內(nèi)節(jié)點(diǎn)均勻分布的情況下，能夠保證最終數(shù)據(jù)傳輸路徑圍繞源到目的節(jié)點(diǎn)連線上下浮動(dòng)，從而保證得到源到目的地的最短路徑。而實(shí)際應(yīng)用中，傳感器節(jié)點(diǎn)通常分布在高低不平的曲面上，我們稱之為偽三維分布。取節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D的縱向剖面，如圖1所示，虛線圈表示節(jié)點(diǎn)信號(hào)傳輸范圍，節(jié)點(diǎn)C到節(jié)點(diǎn)D的歐氏距離CD由CA、AB和BD三部分組成，其中CA、BD為懸空，而AB穿越了地表。由于節(jié)點(diǎn)分布于地形表面，實(shí)際的傳輸路徑應(yīng)該如圖1中虛線所示，只能沿起伏曲面進(jìn)行傳播而無法沿著連線CD附近波動(dòng)，因此偽三維環(huán)境下，基于歐氏距離的選路參考標(biāo)準(zhǔn)并不適用。以上分析表明，雖然節(jié)點(diǎn)C到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)D的歐氏距離最短，但沿起伏地勢(shì)表面的路徑長(zhǎng)度可能大于其他鄰居節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的沿起伏地勢(shì)表面路徑長(zhǎng)度。為適應(yīng)實(shí)際應(yīng)用的需求，需提出在起伏地形環(huán)境下的新的距離計(jì)算方法，以獲得更為優(yōu)化的端到端最短路徑長(zhǎng)度

2起伏地勢(shì)上的最短路徑算法

2.1電子地圖

電子地圖是通過衛(wèi)星遙感技術(shù)，對(duì)某一地區(qū)的地形信息以數(shù)字的形式存儲(chǔ)在介質(zhì)上，其精度能夠達(dá)到厘米級(jí)。它包含的信息非常多，如道路、河流、建筑物標(biāo)記、等高線等。在電子地圖上，位置信息通過一串x、y、z坐標(biāo)表示。假設(shè)點(diǎn)p是電子地圖上的一個(gè)點(diǎn)，在x、y坐標(biāo)已知的情況下，可以通過電子地圖得到點(diǎn)p的z坐標(biāo)。

2.2算法思想

針對(duì)3.1中描述的三維貪婪路由算法在起伏地勢(shì)上利用歐氏距離作為節(jié)點(diǎn)下一跳選擇的不合理現(xiàn)象，本文提出偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法，該算法采用起伏地勢(shì)上的近似最短路徑來替換歐氏距離。算法中利用空間取點(diǎn)的方式，在電子地圖表面選取離散點(diǎn)，這些離散點(diǎn)能整體反映電子地圖表面的起伏趨勢(shì)。計(jì)算相鄰離散點(diǎn)之間的空間歐氏距離，將相鄰關(guān)系映射到二維平面上，運(yùn)用圖論中最短路徑計(jì)算方法，計(jì)算出電子地圖表面的離散點(diǎn)之間沿起伏地勢(shì)的近似最短路徑。因?yàn)檫@條路徑是在電子地圖上選取的離散點(diǎn)中產(chǎn)生，所以能很好的逼近沿電子地圖表面的最短路徑。當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)撒在電子地圖描繪的區(qū)域時(shí)，節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身的地理位置坐標(biāo)找到與自身最近的那個(gè)離散點(diǎn)，根據(jù)離散點(diǎn)之間的最短距離來逼近在實(shí)際起伏地勢(shì)上的最短路徑，利用獲取的最短路徑進(jìn)行下一跳的選擇。

2.3算法步驟

起伏地勢(shì)上最短路徑的計(jì)算步驟如下：①建立網(wǎng)格，從電子地圖上獲取離散點(diǎn)。截取需要建立傳感器網(wǎng)絡(luò)區(qū)域的電子地圖，根據(jù)獲取的電子地圖，在電子地圖的垂直投影面上按照X方向和Y方向建立正方形網(wǎng)格。將這些網(wǎng)格交點(diǎn)沿垂直方向獲取與電子地圖的交點(diǎn)，每個(gè)交點(diǎn)的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)在建立網(wǎng)格時(shí)按照電子地圖的長(zhǎng)和寬等間隔獲取。而Z坐標(biāo)則由網(wǎng)格交點(diǎn)的垂線和電子地圖相交時(shí)確定。如圖2所示，這些與電子地圖相交所得的離散點(diǎn)可以反映出電子地圖的基本形狀。

②確定電子地圖上交點(diǎn)之間的相鄰關(guān)系。電子地圖上的交點(diǎn)投影到XY面是一些按正方形網(wǎng)格分布的離散點(diǎn)，如圖3所示。在投影的平面圖上，每個(gè)點(diǎn)只與周圍的8個(gè)點(diǎn)為相鄰點(diǎn)，而且規(guī)定每個(gè)點(diǎn)只計(jì)算與其相鄰點(diǎn)之間的距離，例如投影點(diǎn)a只與投影點(diǎn)b、c、d、e、f、g、h、k存在相鄰關(guān)系，那么在計(jì)算電子地圖上的空間點(diǎn)''''a與其相鄰點(diǎn)之間的距離時(shí)，只計(jì)算空間點(diǎn)a''''與空間點(diǎn)b''''、c''''、d''''、e''''、f''''、g''''、h''''、k''''之間的距離（空間歐氏距離）。

③將三維空間中的點(diǎn)映射到二維平面并根據(jù)各點(diǎn)的鄰接關(guān)系建立鄰接矩陣。在投影面上，每個(gè)相鄰?fù)队包c(diǎn)之間記錄對(duì)應(yīng)空間相鄰點(diǎn)之間的歐氏距離，把空間的各相鄰點(diǎn)之間的距離問題轉(zhuǎn)化為二維圖上的點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離以及鄰接問題。建立鄰接矩陣——矩陣的行數(shù)和列數(shù)都為空間中點(diǎn)的個(gè)數(shù)或者投影點(diǎn)個(gè)數(shù)，i和j為點(diǎn)的序號(hào)，矩陣元素ija表示投影點(diǎn)i到投影點(diǎn)j的距離，如果i與j相鄰，則ija表示鄰接距離；若不鄰接，則ija為-1。以節(jié)點(diǎn)a為例，除了與之相鄰的點(diǎn)b、c、d、e、f、g、h、k的鄰接距離為L(zhǎng)1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8外，與其他點(diǎn)之間的鄰接距離都為-1，如圖3所示。

④利用圖論方法尋找最短路徑。對(duì)于已建立的鄰接矩陣，運(yùn)用圖論中的Dijkstra最短路徑算法來計(jì)算投影面上任意兩點(diǎn)之間的最短路徑，計(jì)算結(jié)果就是在電子地圖上選取的對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)之間在起伏地勢(shì)上的近似最短路徑。因此，通過轉(zhuǎn)化到平面圖中計(jì)算兩點(diǎn)之間的最短路徑，從本質(zhì)上對(duì)空間中相應(yīng)的兩個(gè)點(diǎn)之間沿電子地圖表面的最短路徑進(jìn)行了逼近。

⑤將實(shí)際傳感器節(jié)點(diǎn)的地理位置映射到對(duì)應(yīng)離散點(diǎn)并獲取最短路徑。實(shí)際的傳感器節(jié)點(diǎn)已知自身的地理位置，可以依靠節(jié)點(diǎn)的X和Y坐標(biāo)來定位到最相近的離散點(diǎn)上。知道了目標(biāo)傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的離散點(diǎn)和當(dāng)前傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的離散點(diǎn)，最短路徑就可以用離散點(diǎn)之間的最短路徑來逼近。

3傳感器節(jié)點(diǎn)沿起伏地勢(shì)下一跳的選擇策略

以下將對(duì)三維貪婪路由算法的空間距離選擇和本文提出的偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的沿起伏地勢(shì)最短路徑選擇分別進(jìn)行說明。

3.1空間距離選擇下一跳

利用空間歐氏距離來選擇下一跳的流程：源節(jié)點(diǎn)S向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)D轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，首先獲取當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的所有鄰居節(jié)點(diǎn)的地理位置信息，然后判斷目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否在它的鄰居節(jié)點(diǎn)內(nèi)。如果目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在鄰居節(jié)點(diǎn)內(nèi)，直接將數(shù)據(jù)發(fā)送給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；否則，根據(jù)鄰居節(jié)點(diǎn)的地理位置信息，從鄰居節(jié)點(diǎn)中選取離目標(biāo)節(jié)點(diǎn)空間歐氏距離最近的那個(gè)節(jié)點(diǎn)作為下一跳，直到將數(shù)據(jù)分組傳到目的節(jié)點(diǎn)。

3.2起伏地勢(shì)上的最短路徑選擇下一跳

因?yàn)殡娮拥貓D上的采樣點(diǎn)是均勻、有規(guī)律分布的，所以當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)在電子地圖上均勻分布時(shí)，可以很好的定位到采樣點(diǎn)上。但當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)在起伏地勢(shì)隨機(jī)分部時(shí)，必須采取一定的定位策略使節(jié)點(diǎn)定位到最近的采樣點(diǎn)上，以此來逼近當(dāng)前節(jié)點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在起伏地勢(shì)上的最短路徑。本文在后面的仿真實(shí)驗(yàn)中采用四點(diǎn)最近定位的方法將節(jié)點(diǎn)定位到采樣點(diǎn)上。具體方法描述如下：根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)自身的地理位置坐標(biāo)，尋找到包含這個(gè)節(jié)點(diǎn)的由四個(gè)采樣點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)格。分別對(duì)這四個(gè)采樣點(diǎn)求到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)采樣點(diǎn)在起伏地勢(shì)上的最短路徑，取路徑最短的那個(gè)采樣點(diǎn)作為這個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)。當(dāng)有多個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)定位到同一采樣點(diǎn)時(shí)，采用空間歐氏距離的方式作為下一跳的選擇。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由過程中，利用沿起伏地勢(shì)最短路徑選擇下一跳的流程如圖4所示。源節(jié)點(diǎn)S向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)D轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)，首先獲取所有鄰居節(jié)點(diǎn)的地理位置信息，然后判斷目標(biāo)節(jié)點(diǎn)是否在它的鄰居節(jié)點(diǎn)內(nèi)。如果目標(biāo)節(jié)點(diǎn)在鄰居節(jié)點(diǎn)內(nèi)，直接將數(shù)據(jù)發(fā)送給目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；否則，對(duì)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)和其鄰居節(jié)點(diǎn)以及目標(biāo)節(jié)點(diǎn)采用四點(diǎn)最近定位映射到采樣點(diǎn)。尋找鄰居節(jié)點(diǎn)采樣點(diǎn)中距離目標(biāo)節(jié)點(diǎn)采樣點(diǎn)路徑最短的那個(gè)采樣點(diǎn)。當(dāng)有多個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)到該采樣點(diǎn)時(shí)，用空間歐氏距離的方式選擇下一跳，否則選取該采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的鄰居節(jié)點(diǎn)作為下一跳。重復(fù)以上步驟，直到將數(shù)據(jù)傳到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。

仿真實(shí)驗(yàn)

1仿真環(huán)境的構(gòu)建

本文選用MATLAB軟件進(jìn)行仿真環(huán)境的構(gòu)建。在1000m×1000m的范圍內(nèi)，以100m為間隔構(gòu)建高度不同的空間離散點(diǎn)，用這些點(diǎn)來模擬電子地圖的起伏趨勢(shì)；然后用MATLAB將這些離散空間點(diǎn)擬合成面，構(gòu)建出電子地圖。

2實(shí)驗(yàn)仿真數(shù)據(jù)的對(duì)比與分析

路由過程中數(shù)據(jù)包經(jīng)過的節(jié)點(diǎn)數(shù)即路由跳數(shù)是衡量無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的重要指標(biāo)。在路由過程中所經(jīng)歷的節(jié)點(diǎn)數(shù)越少，越能減少網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。所以，本文以路由跳數(shù)為指標(biāo)，對(duì)比三維貪婪路由算法，來衡量偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的優(yōu)劣性。本仿真實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的布采用理想均勻分布和隨機(jī)分布兩種分布方式。以下分別對(duì)在這兩種分布下，對(duì)三維貪婪路由算法和偽三維的基于地理位置的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法進(jìn)行分析比較。

2.1理想均勻分布傳感器節(jié)點(diǎn)

理想均勻分布的傳感器節(jié)點(diǎn)采用和電子地圖采樣點(diǎn)相同的x坐標(biāo)和y坐標(biāo)，在電子地圖上獲取z坐標(biāo)。采用該分布方式，可以在路由過程中避免節(jié)點(diǎn)定位到采樣點(diǎn)時(shí)帶來的誤差，從而可以直接分析和比較兩種路由算法的優(yōu)劣性。設(shè)定采樣間隔（網(wǎng)格大小）為10m，從節(jié)點(diǎn)1到節(jié)點(diǎn)10200，分別對(duì)兩種路由算法進(jìn)行仿真。圖5是兩種路由算法下路由跳數(shù)的對(duì)比圖。其中，紅色曲線表示采用空間歐氏距離選擇策略的三維貪婪路由算法的路由跳數(shù)，藍(lán)色曲線表示采用起伏地勢(shì)最短路徑選擇策略的偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的路由跳數(shù)。從圖中可以看出，路由跳數(shù)隨著節(jié)點(diǎn)傳輸半徑的增大而減少，在傳輸半徑相同的情況下，偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的路由跳數(shù)明顯少于三維貪婪路由算法的路由跳數(shù)。通過仿真，在節(jié)點(diǎn)傳輸半徑為30m時(shí)，將節(jié)點(diǎn)1到節(jié)點(diǎn)10200在電子地圖上的路由軌跡顯示出來，如圖6所示。紅色曲線為三維貪婪路由算法下的路徑軌跡。可以看到它沒有考慮地勢(shì)狀況。藍(lán)色曲線為偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法下的路徑軌跡。可以明顯看到，它有意識(shí)的避開了具有較大起伏的地勢(shì)，選擇了一條較為理想的路徑。

2.2隨機(jī)分布傳感器節(jié)點(diǎn)

沿電子地圖范圍內(nèi)的x方向和y方向，在每隔10m的正方形內(nèi)隨機(jī)的分布一個(gè)節(jié)點(diǎn)，從電子地圖上獲取節(jié)點(diǎn)的z坐標(biāo)。這種分布的傳感器節(jié)點(diǎn)既可以體現(xiàn)出在整個(gè)電子地圖上的均勻分布，又能體現(xiàn)出在一定區(qū)域內(nèi)的隨機(jī)分布。以下是在隨機(jī)分布的傳感器節(jié)點(diǎn)位置不變的情況下，對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中兩種路由算法的仿真。電子地圖上的采樣間隔越小，計(jì)算出來的最短路徑越和實(shí)際相接近。因此，采樣間隔是影響偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法性能的重要因素。為更加全面的驗(yàn)證該算法性能的優(yōu)越性，分別選取不同的采樣間隔計(jì)算起伏地勢(shì)最短路徑，將使用該最短路徑進(jìn)行路由的偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的仿真結(jié)果與三維貪婪路由算法的仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

分別取采樣間隔為10m、15m、20m，計(jì)算各采樣間隔下節(jié)點(diǎn)3到節(jié)點(diǎn)8997用偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法和三維貪婪路由算法在不同傳輸半徑下的路由跳數(shù)。圖7是在不同的采樣間隔下兩種路由算法在不同傳輸半徑下路由跳數(shù)的仿真結(jié)果對(duì)比。三維貪婪路由算法使用空間歐氏距離選擇下一跳，與采樣間隔無關(guān)，因此，在不同采樣間隔下，三維貪婪路由算法的路由跳數(shù)相同。

圖7中，三維貪婪路由算法下的路由跳數(shù)用紅色曲線表示。以下從兩方面對(duì)該圖進(jìn)行解釋：

⑴當(dāng)節(jié)點(diǎn)傳輸半徑變化時(shí)，偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法比三維貪婪路由算法的總體效果好得多。但當(dāng)節(jié)點(diǎn)傳輸半徑為34m時(shí)，圖中采樣間隔為20m的偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法的路由跳數(shù)略大于三維貪婪路由算法。假如計(jì)算得離目標(biāo)節(jié)點(diǎn)近似路徑最短的節(jié)點(diǎn)為A，近似路徑次短的節(jié)點(diǎn)為B，而節(jié)點(diǎn)B的實(shí)際最短路徑要比節(jié)點(diǎn)A的實(shí)際最短路徑短，只是采樣間隔20m較大，在四點(diǎn)最近定位時(shí)造成的誤差很大，節(jié)點(diǎn)A定位到的那個(gè)采樣點(diǎn)要比節(jié)點(diǎn)B定位的采樣點(diǎn)到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的采樣點(diǎn)的近似最短路徑短。根據(jù)算法思想，將數(shù)據(jù)包發(fā)送給節(jié)點(diǎn)A而不是節(jié)點(diǎn)B，造成路徑選擇偏差而導(dǎo)致路由跳數(shù)的增加。

⑵采樣間隔變化，傳輸半徑固定。總體效果是采樣間隔為10m時(shí)好于采樣間隔為15m和20m時(shí)。因?yàn)椴蓸娱g隔越小，計(jì)算出的近似最短路徑和實(shí)際最短路徑越接近。但有部分間隔10m的跳數(shù)略大于間隔為15m時(shí)的跳數(shù)。原因是隨著傳輸半徑的增大，鄰居節(jié)點(diǎn)增多，可選擇的下一跳增多。對(duì)于同一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由于采樣為15m的四點(diǎn)最近定位范圍比采樣為10m的范圍大，所以節(jié)點(diǎn)在定位到采樣點(diǎn)時(shí)，可能會(huì)獲取到比10m更為優(yōu)越的近似最短路徑，使采樣間隔為10m的路由跳數(shù)略大于采樣間隔為15m的路由跳數(shù)。通過以上仿真實(shí)驗(yàn)可得出結(jié)論，對(duì)建立在起伏地勢(shì)上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在基于地理位置信息算法的基礎(chǔ)上，用起伏地勢(shì)上的最短路徑代替空間距離，能有效減少路由跳數(shù)，從而減少能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。即本文體提出的偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法比三維貪婪路由算法有較大優(yōu)越性。

結(jié)束語

本文提出了適用于分布在起伏地勢(shì)上的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法。該算法的核心思想是用起伏地勢(shì)上的近似最短路徑代替空間歐氏距離，使基于地理位置的路由選擇更接近于實(shí)際的理想數(shù)據(jù)傳輸路徑。偽三維的地理位置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由算法在起伏地勢(shì)上能有效減少源節(jié)點(diǎn)和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的路由跳數(shù)，降低路由時(shí)延，進(jìn)而減少節(jié)點(diǎn)的能量消耗，延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。

作者：解熒韓陽龍趙剛 于富財(cái)胡光岷?jiǎn)挝唬弘娮涌萍即髮W(xué)光纖傳感與通信教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室四川石化南充煉油廠