题目：基于区域剖分的无线传感器网络低功耗路由算法的研究

嵌入式计算、网络、传感器和无线通信四大技术孕育了无线传感器网络。无线传感器网络通常包含大量的自组织成多跳无线网络的分布式传感节点，是一种全新的信息获取和处理、传输技术。由于无线传感器网络具有不受有线网络约束，且组网灵活、快捷的优点，无线传感器网络可以被广泛的应用于商业、军事、环境监测、医疗救护等多方面，具有广泛的应用前景。尽管近年来提出的有关传感器网络的高效路由新技术、新算法层出不穷，但是由于无线传感器网络中节点能量的有限性及难续充性，如何为这些节点进行有效的能耗控制仍然是一个需要攻关的问题，为此，在进行路由算法设计时，节约节点能耗，减少网络中的盲点、断域，延长网络的使用寿命依旧是一个迫切需要解决的问题。本论文对无线传感器网络中的各种路由技术进行深入研究，尤其是对基于地理信息的区域剖分路由算法及相关改进协议进行了详细分析。本文主要研究的内容包括高覆盖效率剖分模型以及监测区域剖分算法设计，并在剖分的基础上，提出了一种新的低功耗路由算法，实验证明，它能够更好的保护传感器节点能耗，延长网络生命周期。本文研究并提出了一种基于三角剖分的低功耗路由算法BTP(Based On Triangle Partition)，该思想对传统的区域剖分路由协议进行了改进，提出了一种高覆盖效率的剖分模型及其剖分算法，并设计了一种基于三角剖分的休眠调度机制，该机制在保证监测区域完全覆盖的前提下，选取冗余节点集合，使它们进入休眠状态以降低网络功耗，并基于剖分模型的几何特性提出了一种贪婪式的路由机制，使得该路由算法通过减少工作节点数目达到很好的节能目的。本文在分析提出的基于三角剖分的路由算法的基础上，提出了高带宽三角剖分路由算法HBTP(High Bandwidth Based On Triangle Partition)和k重覆盖三角剖分路由算法KCTP(k Coverage Based On Triangle Partition)，HBTP算法通过设置路径选取数目，拓宽BTP算法的带宽，KCTP算法通过增加剖分模型内工作节点数目的方式来提高监测区域的覆盖层数，满足网络健壮性的要求。本文使用NS-2仿真平台对提出的区域剖分路由算法进行性能验证，实验结果表明，该协议能使整个网络的节点生命周期得到大幅度提高。