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无线传感器网络是由大量低功耗微型传感器节点组成的无线自组织网络,在军事防御、生态保护、工业控制等领域具有广阔的应用前景。路由技术是无线传感器网络中的关键技术,负责寻找源节点和目的节点间的优化路径,并将数据报文沿着优化路径正确转发。基于分簇的路由算法在路由维护和拓扑管理方面具有显著的优势。将地理位置信息引入到分簇路由算法的设计中,可控制簇首产生的数量和位置,并且能够作为簇的路由导向,避免数据报文在网络中的盲目传输。另外,传感器节点一般采用容量有限的电池作为电源,节能是路由设计的关键性能指标之一。因此,本文以无线传感器网络为背景,研究基于地理位置的节能分簇路由技术。主要的成果包括以下几点:(1)针对无线传感器网络在一些特殊环境应用中的组网和成簇问题,提出最小ID节点选举算法,通过节点间的一跳广播和对广播报文中ID号的比较,选出邻居一跳范围内ID号最小的节点在全网范围广播,并通过比较选举全网范围的最小ID号节点。该算法可有效降低组网和簇首选举过程中广播节点的数量,减小通信能耗。(2)分析基于虚拟网格和分布式协商机制产生簇首的GAF分簇算法,针对GAF划分的正方形虚拟网格中理想簇首之间的距离不相等和簇首选举过程中没有考虑节点剩余能量的问题,提出基于圆形分区和能量梯度的GAF-I算法。该算法采用圆形重叠覆盖划分不均等区域,并在区域内采用最小ID节点选举算法产生初始簇首。区域内节点基于能量梯度等级轮流担当簇首。簇首组成虚拟骨感网,将各簇采集的信息传输到基站。该算法能够有效均衡节点能耗,延长网络生命周期。(3)针对基于贪婪转发的GPSR算法中单一准则和边界转发引起的热点和长路径问题,提出基于多元化准则和树结构的GPSR-EA算法。引入能量因子和角度因子,提出多元化的路由准则。节点维护邻居表并和某个邻居节点建立父子关系,当节点遇到空洞时,直接将数据报文传递给父节点,通过父节点组成的最优路径路由至基站。最后,搭建了NS-2仿真环境,对GPSR-EA算法在均衡能耗、提高网络生命周期和对空洞的处理性能等指标进行了仿真和分析。仿真结果表明,GPSR-EA算法能够有效均衡网络能耗,延长网络的最大化生命周期,并减少了路由转发次数,降低了路径长度,在路由空洞的处理性能上具有优秀的表现。