水产养殖参数无线测量网络的长生命周期研究

摘要：

在水产养殖参数的无线测控网络中，测量节点能耗不均匀，个别节点由于能耗大过早失效，降低了网络的有效生命周期。该文对采用平面路由协议和低能量自适应分群分层路由协议（LEACH）的测控网络进行对比试验，发现采用LEACH协议网络的有效生命周期延长19%以上。在LEACH协议的水质参数测量网络中存在2个缺陷：一方面无线测控网络中每个簇的簇首功耗远远大于普通节点，LEACH协议通过等概率随机选择簇首部分改善了节点能耗的均衡性，但水产养殖参数监控中每个簇首功耗不同，为此在 LEACH 优化协议中依据节点剩余能量的多少选择簇首，使节点的剩余能量更趋均衡；另一方面水产养殖池中距离基站较远的节点容易提前失效，主要是因为监控面积大，簇首节点与基站采用单跳通信，远距离节点被选为簇首后向基站发送数据通信距离远，路径损耗采用多路径衰落信道模型，衰减指数为4。在优化协议中，对远距离簇首与基站通信采用双跳通信，使路径损耗采用自由空间信道模型，衰减指数为2。试验表明，无线传感网络有效生命周期延长了8%，各节点失效时间更趋接近。

关键词：水产养殖、无线传感器网络、测量、控制系统、低能量自适应分群分层路由协议、生命周期

分类号：S210;S969(农业动力、农村能源)

资助基金：国家自然科学基金资助项目60971090;江苏省科技厅前瞻性研究资助项目2011Z0102;江苏省科技支撑计划资助项目BE2013005-3

在线出版日期：2014-04-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：147-154