【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)是一個(gè)使用無線通信技術(shù)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間相互通信的網(wǎng)絡(luò),它由分布在指定區(qū)域的傳感器組成,具有大規(guī)模、自組織、動(dòng)態(tài)拓?fù)涞忍攸c(diǎn),應(yīng)用前景非常廣闊,廣泛應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)無處不在,傳感器節(jié)點(diǎn)之間相互協(xié)作,采集和感知網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的目標(biāo)數(shù)據(jù)信息。假設(shè)有一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)(Sink),它具有比其他傳感器節(jié)點(diǎn)更強(qiáng)的計(jì)算能力。因此,將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳感器節(jié)點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)的過程稱為數(shù)據(jù)采集或數(shù)據(jù)匯聚。數(shù)據(jù)采集是傳感器節(jié)點(diǎn)將感知的所有原始數(shù)據(jù)以多跳方式傳輸?shù)交尽Ｅc數(shù)據(jù)采集不同,數(shù)據(jù)匯聚允許在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)處理,意味著數(shù)據(jù)可以在網(wǎng)絡(luò)中壓縮。對(duì)于數(shù)據(jù)匯聚,根據(jù)應(yīng)用要求強(qiáng)調(diào)不同的目標(biāo),例如降低能耗,最小化延遲,提高傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性等等。協(xié)議干擾模型下的數(shù)據(jù)匯聚問題最近已經(jīng)被廣泛地研究,并且已經(jīng)提出了許多高性能的匯聚算法,但協(xié)議干擾模型只考慮有限區(qū)域內(nèi)的干擾而忽略了其他并發(fā)傳輸鏈路的干擾。為了解決此問題,需要一個(gè)更真實(shí)的模型來克服基于協(xié)議干擾模型的缺陷,物理干擾模型即SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)模型能準(zhǔn)確地捕捉到鏈路之間的干擾,并且具有增加網(wǎng)絡(luò)容量的潛力,被認(rèn)為是更現(xiàn)實(shí)的模型。研究基于物理干擾模型下的數(shù)據(jù)匯聚問題時(shí),主要考慮以下幾個(gè)方面的性能:匯聚延遲、能量消耗和容量。其中,延遲最小化是在物理干擾模型下數(shù)據(jù)匯聚的首要目標(biāo)。本文的結(jié)構(gòu)如下:第一章介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念和特點(diǎn),數(shù)據(jù)匯聚問題的研究背景以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。第二章介紹了物理干擾模型下數(shù)據(jù)匯聚問題研究的理論基礎(chǔ)。第三章提出了一個(gè)基于鏈路劃分高效的匯聚算法FNNAS,它通過尋找最近鄰居的方法構(gòu)建數(shù)據(jù)匯聚樹,結(jié)合改進(jìn)的基于鏈路劃分的調(diào)度策略來完成匯聚。第四章首先在理論上分析了基于樹結(jié)構(gòu)的鏈路調(diào)度策略,提出了構(gòu)建適當(dāng)?shù)耐負(fù)渌惴ǹ梢詭椭鷾p少數(shù)據(jù)匯聚問題的調(diào)度延遲的結(jié)論。根據(jù)高功率的發(fā)送節(jié)點(diǎn)和低功率的發(fā)送節(jié)點(diǎn)提出了基于功率分配的集中式匯聚算法PDA,根據(jù)網(wǎng)格劃分和染色機(jī)制,提出了分布式的匯聚算法IG-DDA,通過理論分析證明和仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了算法的準(zhǔn)確性和有效性。第五章對(duì)本文的研究內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)與展望。
【圖文】：

WSN結(jié)構(gòu)圖

圖 1-2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)示意圖1.2 研究背景數(shù)據(jù)采集被定義為系統(tǒng)收集來自多個(gè)傳感器的感測數(shù)據(jù)，最終傳送到基站進(jìn)行處理。由于傳感器節(jié)點(diǎn)受到能量限制，，因此所有傳感器直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)交镜男什⒉桓�。�?
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5

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10 丁小勇;羅永健;丁廣東;;一種新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚方法[J];兵工自動(dòng)化;2010年10期

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4 ;向路由器高端挺進(jìn)[N];計(jì)算機(jī)世界;2005年

5 ;福建“e治理”的提出與實(shí)踐[N];福建日?qǐng)?bào);2016年

6 李;打破匯聚瓶頸[N];中國計(jì)算機(jī)報(bào);2004年

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本文編號(hào)：2711458