1、本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 基于 WSN 的 leach 协议实现 一、 课题研究意义及现状 随着传感器技术、微系统技术、无线通信技术以及计算机技术的蓬勃发展,具有现代意义的无线传感网络技术 20 世纪 90 年代末首次在美国出现。无线传感网络提供一种新的信息获取模式,极大的扩展了人类的信息获取能力,因此无线传感网络在理论和应用上都具有重要的研究价值,进入 21 世纪,无线传感网络成为 IT 领域、通信领域最为炙手可热的研究方向之一。 无线传感网络通过客观世界的物理信息与无线传输、无线网络的结合,将最为直接、 最为有效、最为真实的信息提供给人们使用,因而其具有传统网络无法
2、比拟的诸多优势,现已被广泛应用于国家安全、灾难救援、环境监测、农业、医疗保健、智能家居、工业自动化等等各个领域。 路由技术是无线传感器网络的核心技术。路由技术直接关系着无线传感器网络的运行。而其中 leach是为无线传感器设计的低功耗自适应分簇路由协议。它的优点在于它能使网络周期长,分层利于网络的扩展性,数据融合能减少通信量。Leach协议的实现研究有利于无线传感器网络的进一步完善,发挥其更大的价值。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本课题主要 任务是 基于 WSN 的 leach 协议的实现 。 完成 基于 NS2 的 WSN 层次 路由协议分析 ,其主要内容包括:我们首先要熟悉 linu
3、x 下的 NS 编程方法,针对无线传感器网络( WSN)中的层路由协议进行分析并编程实现。完成 按需距离矢量路由协议 (AODV),低功耗自适应聚类 (LEACH)路由协议 和 LEACH-C 协议 , 进行仿真分析,并实现数据包发送率,端到端的时延,平均跳数等主要性能参数的分析并给出各种协议的优缺点。通过该课题,可以很好的掌握linux 下的编程方法,熟悉 NS2 这一网络仿真软件。通过 leach 协议的实现可以使得 WSN 得到更大价值的发挥。 三、课题研究的方法及措施 该课题中本人主要完成 leach协议在 NS2进行仿真。 NS是仿真模拟软件,它是通过在计算机上建立一个 linux的
4、虚拟网络平台,来实现真实网络环境的模拟,我们可以在该平台上对网络通信设备、协议、路由及网络应用等进行研究,还可以对网络性能进行分析和评价。要实现 Leach协议需要 建立相应的网络拓扑结构,结构主要通过简单的 Nodes, Links, Agents 和Applications 描述。 Nodes 相当于网络中的终端节点,也就是实际应用中撒布的 NS。 Links 是用于连接 NS信息交互的连接器。 Agent 用来实现网络中的不同网络 RP,同样可以把它理解为一种特殊的 NS,支持分组的产生和丢弃。 Applications 主要是产生数据信息并实现各种不同的应用函数。网络拓扑结构一旦建立起
5、来,仿真就通过启动连接在 NSApplications。其中Applications 类的头文件用 Tcl 语言实现,而 NS其他函数功能都是由 C+实现。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限:自 2010年 10月至 2011年 5月。 2010/2011(第一学期): 明确任务,收集资料, 确定系统总体设计方案,完成外文翻译、文献综述及开题报告,并做好开题答辩 ,完成论文的初稿。 2010/2011(第二学期): ( 1-4 周)首先完成理论基础的研究,明确自己要得到的实验结果。熟悉 NS2 软件的操作,然后编写实现 leach 协议程序,完成路由网络仿真,调试和试验。最后得出结果; 撰写
6、毕业论文,完善与修改毕业论文; 做好论文答辩的 PPT资料,准备答辩,并提交所有电子文档材料。 最后( 2周):完善设计,尽量解决硬件和软件上所出现的问题,并完善论文。 五、参考文献 1孙立民,李建中,陈渝,朱红松,无 线传感器网络 M.清华大学出版社 .2005.4. 2唐勇,周明天,张欣 .无线传感器网络路由协议研究进展 J.2006, 3(17): 410-421 3罗弱,李雷 .无线传感器网络路由协议探讨,通信技术 M.2007 12. 4任丰原,黄海宁,林闯无线传感器网络软件学报 J.2003, 14(7): 1282-1291 5马祖长,孙怡宁,梅涛无线传感器网络综述通信学报 J.
7、2004, 4(25) 6郑增威,吴朝晖 .若干无线传感器网络路由协议比较研究,计算机工程与设计 2003第 27期第九卷 7黄少显,曹阳,王悦伟无线传感器网络中的路由技术 M计算工程与应用 .2003, 19:123-126 8杨冕,秦前清 .无线传感器网络的路由协议计算机工程与应用 M. 2004, 32: 130131, 201 9 Narayanaswamy S, Kawadia V, Sreenivas R, et al. Power control in ad-hoc networks:Theory, architecture, algorithm and implementation of the COMPOW protocol:proceedings of the European Wireless Conference, 2002C.156-162. 10马祖长,孙怡宁大规模无线传感器网络的路由协议研究 J计算机工程与应用, 2004,11: 165 167, 198