地震監測無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )路由協(xié)議研究
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3 仿真分析
為驗證本文新提出協(xié)議EEECRP的性能，在NS2環(huán)境下進(jìn)行了仿真實(shí)驗，主要從網(wǎng)絡(luò )能量消耗和數據的傳輸延時(shí)兩方面進(jìn)行評估，并將仿真結果與最小跳數(MHC)路由協(xié)議進(jìn)行了對比分析。
仿真主要參數設置如下：在200×200的區域中，隨機分布100個(gè)節點(diǎn)，每個(gè)節點(diǎn)的坐標位置已知，基站(Sink節點(diǎn))位于坐標(x=0，y=0)處；節點(diǎn)初始能量為2 j；仿真總時(shí)間為600 s，監測節點(diǎn)每隔5 s發(fā)送一次口常數據包，數據包長(cháng)度為768位，仿真到300 s時(shí)某處節點(diǎn)隨機發(fā)生一次模擬地震，產(chǎn)生的數據包為4 332 678位。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160086.htm
圖4比較了兩種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)總能量消耗情況。從圖4中可以看出，MHC路由協(xié)議在網(wǎng)絡(luò )運行到412 s時(shí)，節點(diǎn)兒乎用完了網(wǎng)絡(luò )所有能量，而EEECRP協(xié)議在運行到601 s左右才用完所有能量。在網(wǎng)絡(luò )的整個(gè)運行時(shí)間內，EEECRP協(xié)議節點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò )總能耗要明顯少于MHC路由協(xié)議。
圖5比較了兩種算法在網(wǎng)絡(luò )運行過(guò)程中的數據傳輸延時(shí)。從圖5中可以看出，地震未發(fā)生時(shí)，采用EEECRP協(xié)議的數據傳輸延時(shí)總體上與MHC路由協(xié)議相當，或者略次于MHC路由協(xié)議；但當地震發(fā)生時(shí)，EEECRP協(xié)議的數據傳輸延時(shí)要好于MHC路由協(xié)議，故EEECRP協(xié)議更適合丁地震監測的應用環(huán)境。
本文對EEECRP協(xié)議的數據傳輸延時(shí)進(jìn)行了多次仿真實(shí)驗，在相同的模擬時(shí)間內，不同的模擬地震節點(diǎn)數或者模擬地震時(shí)產(chǎn)生的總數據量對平均數據傳輸延時(shí)均有影響，實(shí)驗結果如表1所列。
從表1中可以看出，在模擬地震節點(diǎn)數較少，并且平均產(chǎn)生的總數據量較少時(shí)，平均數據傳輸延時(shí)非常短，僅為1 00多ms。隨著(zhù)模擬地震節點(diǎn)數的增多和模擬地震時(shí)產(chǎn)生的總數據量增大，平均數據傳輸延時(shí)會(huì )增加，但相對于目前已有的地震監測手段，平均數據延時(shí)仍然是非常短的，能夠滿(mǎn)足地震監測的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )的通信要求，證實(shí)了該協(xié)議在地震監測中的有效件。
結語(yǔ)
以無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )在地震監測中的應用為研究背景，分析了該應用環(huán)境下的網(wǎng)絡(luò )路由需求，提出了一個(gè)適用于地震監測的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )路由協(xié)議EEECRP。該協(xié)議具有自組織性，可擴展性好，適合大規模地震監測的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )；協(xié)議節能性好，并且各簇首之間采用基于最小跳數的路由傳輸，保證了監測數據的及時(shí)、可靠。仿真結果表明該協(xié)議的能量利用率高，實(shí)時(shí)性好，能有效延長(cháng)網(wǎng)絡(luò )的生命周期，較好地滿(mǎn)足了地震監測應用的需求。
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