無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在核環(huán)境監(jiān)測(cè)中的路由協(xié)議研究及其仿真的開題報(bào)告

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在核環(huán)境監(jiān)測(cè)中的路由協(xié)議研究及其仿真的開題報(bào)告一、課題研究背景核環(huán)境監(jiān)測(cè)是當(dāng)前社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)與安全管理的要求之一，在核事故中，對(duì)于核輻射監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和連續(xù)性的要求非常高。因此，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)手段已經(jīng)不能滿足要求，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks，WSN）的出現(xiàn)提供了新的技術(shù)手段。WSN的特點(diǎn)是具有分布式、自組織、低功耗、大規(guī)模等特點(diǎn)，因此WSN逐漸成為乃至成為核環(huán)境監(jiān)測(cè)的首選。WSN中的路由協(xié)議是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中最核心的操作之一。路由協(xié)議的好壞直接影響了網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率、延時(shí)、穩(wěn)定性和能耗等方面。因此，WSN中的路由協(xié)議的研究非常重要。目前，WSN中的路由協(xié)議需根據(jù)不同需求來進(jìn)行選擇。在核環(huán)境監(jiān)測(cè)中，數(shù)據(jù)及時(shí)的傳輸是非常重要的，因此提出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核環(huán)境監(jiān)測(cè)中的路由協(xié)議研究。二、研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)本研究針對(duì)核環(huán)境監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，對(duì)WSN中的路由協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化研究，提出一種適應(yīng)核環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中路由協(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)核環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)和高效傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)核環(huán)境的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。研究?jī)?nèi)容：1.分析WSN在核環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，制定核環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)傳輸需求；2.對(duì)WSN中的路由協(xié)議進(jìn)行分析，介紹目前常用的路由協(xié)議及其優(yōu)缺點(diǎn)；3.設(shè)計(jì)核環(huán)境監(jiān)測(cè)中的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，完成其算法設(shè)計(jì)，包括節(jié)點(diǎn)的選擇、路徑的選擇及路由表的管理等；4.基于NS2仿真工具進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)所提出的協(xié)議進(jìn)行性能測(cè)試，比較其與其他常用路由協(xié)議的差異性；5.試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理，繪制出相關(guān)數(shù)據(jù)曲線。研究目標(biāo)：1.研究并提出一種適合核環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議；2.通過仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)所提出的協(xié)議進(jìn)行分析和測(cè)試；3.提高WSN的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率、穩(wěn)定性及能耗方面的性能表現(xiàn)；4.提高核環(huán)境監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)及時(shí)性和高效性的傳輸效果。三、研究難點(diǎn)及解決方案在本研究中，遇到以下研究難點(diǎn)：1.WSN堆棧的技術(shù)限制：由于WSN節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力、通訊范圍和能量限制等多種因素，導(dǎo)致WSN軟件堆棧的資源非常稀缺，不能直接采用傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，因此需要根據(jù)WSN的特點(diǎn)進(jìn)行協(xié)議設(shè)計(jì)；2.路由算法的設(shè)計(jì)：由于核環(huán)境傳感器網(wǎng)絡(luò)需要滿足自適應(yīng)、穩(wěn)定、能耗低等多種需求，研究及設(shè)計(jì)出一種高效的路由算法具有很大的挑戰(zhàn)；3.仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)：在WSN路由協(xié)議設(shè)計(jì)和性能測(cè)試過程中，無法直接在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中進(jìn)行，需要借助仿真環(huán)境來進(jìn)行測(cè)試。解決方案：1.針對(duì)WSN堆棧的技術(shù)限制，本研究將針對(duì)WSN的特點(diǎn)，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸需求設(shè)計(jì)出一種適合WSN的路由協(xié)議，充分利用節(jié)點(diǎn)計(jì)算和通訊資源，減低其能耗；2.研究和設(shè)計(jì)出一種自適應(yīng)、穩(wěn)定、能耗低的路由算法，本研究將針對(duì)WSN的特點(diǎn)，重點(diǎn)研究節(jié)點(diǎn)的選擇、路徑的選擇及路由表的管理等關(guān)鍵技術(shù)，達(dá)到高效傳輸?shù)哪康模?.基于NS2仿真平臺(tái)，進(jìn)行離線的仿真實(shí)驗(yàn)，模擬WSN中節(jié)點(diǎn)的通信行為，驗(yàn)證路由協(xié)議設(shè)計(jì)和性能測(cè)試的可行性，并分析相關(guān)數(shù)據(jù)。四、研究意義本研究針對(duì)核環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨螅岢隽诉m應(yīng)核環(huán)