层次式无线传感器网络LEACH路由协议的探讨及改进的开题报告1.研究背景随着无线传感器网络的不断发展，其应用场景也越来越广泛。目前，无线传感器网络被广泛用于农业、环境监测、城市安全、医疗等领域。而层次式无线传感器网络则是众多无线传感器网络中的一种。层次式无线传感器网络通过建立层次结构，将网络分为多个层次，使得网络能够更加有效地工作。LEACH（Low-EnergyAdaptiveClusteringHierarchy）是一种经典的层次式无线传感器网络路由协议。该协议将传感器节点分成若干个簇，并且将簇头的角色轮流交替，以达到均衡能量消耗的目的。虽然LEACH协议已经被广泛应用，但是其存在一些问题，例如数据传输延时长、网络生命周期短等。因此，对LEACH协议进行改进是十分必要的。2.研究内容本文的研究内容主要包括以下方面：（1）对LEACH协议进行深入分析，从中发现其存在的问题。（2）针对LEACH协议存在的问题，提出改进方案，例如改进簇头选择方式、优化能量消耗机制等。（3）通过理论分析和仿真实验验证改进方案的有效性和性能优劣。3.研究意义本文的研究意义主要包括以下方面：（1）对LEACH协议及其改进进行深入研究，可以更加深入地理解无线传感器网络层次式结构的特点，并帮助我们了解网络中存在的问题。（2）通过对LEACH协议进行改进，可以提高网络的性能，延长网络的生命周期，更加有效地利用网络资源。（3）本文的研究成果对于无线传感器网络应用的发展、智能城市建设等方面都有一定的指导作用。4.研究方法和技术路线本文的研究方法主要包括文献调研、理论分析和仿真实验。首先，通过查找相关文献，深入了解LEACH协议及其改进的研究进展；然后，对LEACH协议进行理论分析，提出改进方案，并进行仿真实验，验证改进方案的有效性和性能优劣。技术路线如下：（1）文献调研（2）LEACH协议的理论分析（3）改进方案的提出（4）改进方案的仿真实验（5）性能分析和讨论（6）总结和展望5.预期的研究成果本文预期达到以下目标：（1）对LEACH协议及其改进进行深入分析和总结，提出改进方案，并对改进方案进行仿真实验。（2）通过对比与分析，得出改进方案相对于原LEACH协议的优点和不足之处。（3）探讨无线传感器网络在大数据环境下的应用，介绍边缘计算等技术在无线传感器网络中的应用，指出其未来发展方向。6.参考文献[1]HeinzelmanWR,ChandrakasanA,BalakrishnanH.Energy-efficientcommunicationprotocolforwirelessmicrosensornetworks[C]//SystemSciences,2000.Proceedingsofthe33rdAnnualHawaiiInternationalConferenceon.IEEE,2000:10pp.-2.[2]Heinzelman,W.R.,Chandrakasan,A.,&Balakrishnan,H.(2002).Anapplication-specificprotocolarchitectureforwirelessmicrosensornetworks.IEEETransactionsonWirelessCommunications,1(4),660-670.[3]Abbasi,A.A.,&Younis,M.(2007).Asurveyonclusteringalgorithmsforwirelesssensornetworks.ComputerCommunications,30(14-15),2826-2841.[4]Wang,X.,&Zhang,Q.(2016).ASurveyonLEACH-basedroutingprotocolsforwirelesssensornetworks.WirelessPersonalCommunications,90(1),79-103.[5]Chang,J.H.,Hsu,C.C.,&Lo,Y.L.(2013).ImprovingLEACHprotocolusingadaptivedutycyclecontrol.JournalofInternetTechnology,14(3),431-438.