一個改良式無線感測網路的節能分群階層架構

Abstract

隨著感測網路使用率的提高，研究如何建置一個高品質、高生命週期的感測網路環境，已成為十分重要的課題。目前對於提升感測網路生命週期的研究，主要著重在耗電量的節省，而電量的使用與感測節點的資料傳輸量、資料傳輸頻率、以及傳輸距離等因素相關。因此，有些研究提出資料傳輸路由協定(routing protocol)，在感測節點與基地台之間，選出一些閘道節點(gateway nodes)。利用閘道節點縮短感測節點傳送資料的距離，節省其他感測節點的電量，同時可對資料作預先處理，降低傳輸資料量，增加資料傳輸速度，讓基地台能更即時地處理資料，並延長感測網路的生命週期。所以，適當數量且位置恰當的閘道節點設計是一個重要的研究議題。本計劃之目的在於利用最佳化演算法建構一個三層式的感測網路架構，解決下列三大問題：(1) Clustering and Optimal Cluster-head Selection Problem, (2) OptimalSuper-cluster-head Configuration Problem, (3) Re-Clustering and Re-ConfigurationProblem。亦即，我們將採用一個節能分群的階層架構，尋找出每個階層的閘道節點的最佳數目與位置，以及能夠因應感測節點動態變化的特性，而重新尋找最佳的閘道節點數目與位置，讓感測網路在真實運作時能夠延長生命週期，並擁有最佳品質。本計劃所提出之三層式的感測網路架構及演算法，也將利用模擬軟體NS2 或SENSE測試，評估並比較其他演算法之效