17、物联网高效节能网络架构与ID通信传感器节点实现

物联网高效节能网络架构与ID通信传感器节点实现

1. 物联网网络架构性能评估

在物联网应用中，网络架构的能源效率至关重要。通过在NS - 2.35仿真工具中实现所提出的网络架构，得到了以下评估结果：
- 网络生命周期 ：网络的能源效率可通过其生命周期来衡量。平衡能源消耗能够延长网络生命周期，避免能源空洞问题。网络生命周期通常基于首个死亡节点来估算，因为当首个节点耗尽能量后，其他节点会在短时间内相继耗尽能量。
|节点放置方式|首个节点死亡时间|所有节点能量耗尽时间|
| ---- | ---- | ---- |
|中继节点均匀放置|140秒| - |
|所提出架构|200秒| - |
|中继节点随机放置| - |400秒|
|所提出架构（整个仿真周期后）| - |仅15个节点耗尽能量|

从上述数据可以看出，所提出的网络架构实现了更均匀的能量消耗，提供了更好的网络生命周期。

• 节点平均能耗 ：网络的能源效率与节点的平均能耗直接相关。网络的性能和生命周期取决于节点的平衡能耗。从图中可以看出，中继节点的平均能耗处于平衡状态（均匀），这表明所提出的网络架构实现了节点的平衡能耗。

该架构的基本思想是考虑能源效率和可靠性的主要参数，并分担物理层和网络层的负担。网络层通过路由处理剩余能量和预期传输计数，物理层通过节点放置（改变中继节点的密度）处理数据流量。因此，所提出的架构在负载平衡、能量平衡和链路质量平衡方面表现出色，适用于大多数物联网和无线传感器网络应用。

2. 物联网网络架构的设