發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 08:22

　　20世紀(jì)以來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)作為物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)也從軍事應(yīng)用拓展到各行業(yè)的應(yīng)用中。大量具有感知、計(jì)算能力、通信能力的節(jié)點(diǎn)通過無線通信的方式組成一個(gè)靈活、自組織的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)是對目標(biāo)信息采集,傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)(Sink)以供上層進(jìn)行分析。但無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信主體——傳感器節(jié)點(diǎn)通常是能量受限并隨機(jī)部署在外部惡劣環(huán)境中,因此,節(jié)點(diǎn)的節(jié)能需求是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟硬件設(shè)計(jì)都必須面對的問題。如何提高網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間,使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量得到高效利用和平衡網(wǎng)絡(luò)各處的能耗速率具有重要的研究價(jià)值和挑戰(zhàn)。在本文中,我們對基本的傳感器網(wǎng)絡(luò)通過節(jié)點(diǎn)的傳播半徑建立分環(huán)模型得到網(wǎng)絡(luò)各處的理論能耗情況。并將理論情況下的能耗與實(shí)際網(wǎng)絡(luò)仿真情況進(jìn)行對比,驗(yàn)證本文模型的有效性。論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、在分環(huán)網(wǎng)絡(luò)模型下對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分簇,為了均衡各環(huán)的節(jié)點(diǎn)能耗,設(shè)置內(nèi)外環(huán)不均勻分簇,通過計(jì)算得到使各環(huán)簇頭能耗近似均衡時(shí)各環(huán)的簇?cái)?shù)量。為了減少實(shí)際應(yīng)用中的隨機(jī)因素對理論的偏差,本文通過改進(jìn)傳統(tǒng)LEACH協(xié)議的簇頭選舉公式,在選舉簇頭時(shí)聯(lián)合節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前能量和簇間距兩個(gè)... 

【文章來源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳感器網(wǎng)絡(luò)模型

圖 2-1 傳感器網(wǎng)絡(luò)模型2.1.2 傳感器節(jié)點(diǎn)在不同的應(yīng)用中，傳感器的具體設(shè)計(jì)、功能、外形等可能會(huì)有很大的差異，但是它們的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大同小異。節(jié)點(diǎn)的典型硬件結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示，通常由四個(gè)模塊組成：傳感器模塊、處理器模塊、無線射頻模塊和能量供應(yīng)模塊[28]。這四個(gè)大的模塊又可以細(xì)分為一些具體的模塊如傳感器，AD 轉(zhuǎn)換電路、處理器、存儲(chǔ)器、射頻模塊、電池和電路管理電路等。其中傳感器模塊中的傳感器和 AD 轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)感知和采集信息并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，常見的傳感器類型有溫濕度傳感器，光照傳感器，加速度傳感器等。處理器模塊的作為整個(gè)節(jié)點(diǎn)的中央處理模塊，承擔(dān)了協(xié)調(diào)調(diào)度整個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作，任務(wù)，通信的功能；控制數(shù)據(jù)的收發(fā)并且能對數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理和存儲(chǔ)，可以看作是整個(gè)節(jié)點(diǎn)的“大腦”。射頻模塊負(fù)責(zé)同其它節(jié)點(diǎn)或 Sink 進(jìn)行無線通信，電池和電源管理電路為整個(gè)節(jié)點(diǎn)的工作提供能量。

碩士學(xué)位論文節(jié)點(diǎn)軟件環(huán)境絡(luò)可以理解為是由許多有限通信能力和計(jì)算能。在不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)的操作入式系統(tǒng)，如 VxWorks、Wince、Linux、QNX 高[29]。傳感器節(jié)點(diǎn)的處理器一般是硬件資源有點(diǎn)的工作較為簡單，并不需要傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)件系統(tǒng)，虛擬內(nèi)存等。為了能滿足傳感器節(jié)點(diǎn)，加州大學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)專門針對傳感器平臺(tái)可系統(tǒng)[30]。TinyOS 是針對傳感器的一個(gè)輕量級系用。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧及有關(guān)各層的節(jié)能策略棧是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的統(tǒng)稱。無以劃分為如圖 2-3 所示的幾層：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的水環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 王英帥.杭州電子科技大學(xué) 2015
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的安全性研究與分析[D]. 徐菁風(fēng).南京航空航天大學(xué) 2015
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[5]基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[D]. 李文琛.南京理工大學(xué) 2014
[6]無線傳感器節(jié)點(diǎn)在WSN中能耗模型的研究[D]. 何川.昆明理工大學(xué) 2013
[7]分簇?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中跨層頻譜感知方法的研究[D]. 楊耘悅.南京郵電大學(xué) 2013
[8]基于粒子群的WSN低能耗路由協(xié)議的研究[D]. 王曉慧.太原理工大學(xué) 2012
[9]嵌入式Linux系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的研究[D]. 王毅.南昌大學(xué) 2010



本文編號：2910197