PDHP:一个适于土遗址微环境监测的WSN路由协议  

PDHP:An Efficient WSN Routing Protocol Used in the Micro-Environment Monitoring for the Protection of Solid Relics

作　　者：陈晓江[1,2,3] 房鼎益[1,2,3] 张谦[1,2,3] 刘晨 韩金枝[1,2,3] 

机构地区：[1]西北大学信息科学与技术学院,西安710127 [2]西北大学文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室,西安710127 [3]传感网智能感知中意国际合作联合实验室,西安710127

出　　处：《计算机研究与发展》2011年第S2期223-230,共8页Journal of Computer Research and Development

基　　金：国家自然科学基金项目(61070176);国家教育部博士学科点专项科研基金项目(20106101110018);陕西省教育厅产业化示范项目(2010JC25;2010JC24);陕西省教育厅自然科学专项基金项目(2010JK854;09JK736);国家教育部科学技术研究重点项目(211181);西北大学文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室开放课题基金项目;陕西省科技攻关项目(2011K06-07);陕西省自然科学基金项目(2009jm8012);西北大学研究生交叉学科创新项目(09YJC30)

摘　　要：针对土遗址微环境监测应用需求和特点,分析了无线传感器网络(WSN)路由协议的设计要求,提出了基于预部署的分区域分簇路由协议PDHP(pre-deployment energy-efficient hierarchy routingprotocol):将监测区域划分成若干小区域,在小区域中节点自组成簇,由基站节点定期发送数据收集包,建立簇首到基站的多跳反向梯度,以此簇首将收集到的数据发往基站.PDHP以分簇路由均衡网络能量消耗,以区域划分减小成簇复杂度,以应用场景特点简化协议设计.对PDHP协议的性能进行了理论分析和仿真实验,结果表明该路由协议是有效和基本实用的.设计并实现了一个嵌入PDHP协议的WSN土遗址监测系统,并已应用于西安含光门博物馆的唐城墙遗址监测中,一年多来,连续、高效收集了大量的土遗址微环境数据,为土遗址受损分析和保护策略的制定奠定了基础.针对土遗址微环境监测应用需求和特点,分析了无线传感器网络(WSN)路由协议的设计要求,提出了基于预部署的分区域分簇路由协议PDHP(pre-deployment energy-efficient hierarchy routingprotocol):将监测区域划分成若干小区域,在小区域中节点自组成簇,由基站节点定期发送数据收集包,建立簇首到基站的多跳反向梯度,以此簇首将收集到的数据发往基站.PDHP以分簇路由均衡网络能量消耗,以区域划分减小成簇复杂度,以应用场景特点简化协议设计.对PDHP协议的性能进行了理论分析和仿真实验,结果表明该路由协议是有效和基本实用的.设计并实现了一个嵌入PDHP协议的WSN土遗址监测系统,并已应用于西安含光门博物馆的唐城墙遗址监测中,一年多来,连续、高效收集了大量的土遗址微环境数据,为土遗址受损分析和保护策略的制定奠定了基础.

关 键 词：WSN 路由协议 微环境监测 土遗址保护 

分 类 号：TP3[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]