本文關(guān)鍵詞：三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線充電策略和動(dòng)態(tài)路由算法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：沙漠、森林、峽谷等大規(guī)模監(jiān)測場景下,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中采集節(jié)點(diǎn)往往采用電池供電,當(dāng)電池電量耗盡后,如果不及時(shí)更換電池或者充電,節(jié)點(diǎn)就會失效。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)布置的環(huán)境比較復(fù)雜,人工適時(shí)地更換電池費(fèi)用昂貴。因此,非常有必要提出一種能量補(bǔ)給策略適時(shí)地對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行能量補(bǔ)給,同時(shí)根據(jù)能量補(bǔ)給策略建立合理的路由方案,減少網(wǎng)絡(luò)中能量的開銷,解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量受限的問題。針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命受電池能量制約的問題,利用無線能量傳輸技術(shù)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電,可以解決無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能量問題。以三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為研究對象,無線充電設(shè)備最大駐站時(shí)間比為優(yōu)化目標(biāo),依據(jù)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)流和能量流的約束,依次提出了普通充電周期的連續(xù)時(shí)變模型、簡化的連續(xù)時(shí)變模型。針對簡化的連續(xù)時(shí)變模型求解的復(fù)雜性,通過變量代換和變量離散化等方法,得到了離散T+1階段非線性模型及時(shí)間復(fù)雜度為多項(xiàng)式的離散T+1階段線性規(guī)劃模型。通過反證法證明了WCD遍歷網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑為三維最短Hamilton回路。完成了初始充電周期與普通充電周期的對接。通過仿真平臺求解優(yōu)化后的離散T+1階段線性規(guī)劃模型得到了20、50和100節(jié)點(diǎn)三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的充電策略和路由方案。仿真結(jié)果表明,該策略對于20、50和100節(jié)點(diǎn)三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以分別獲得58.83%、27.27%和23.58%的駐站比,解決三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線充電的最優(yōu)化問題,可使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)持續(xù)運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 充電策略 動(dòng)態(tài)路由 三維最短Hamilton回路 線性規(guī)劃模型
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM910.6;TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 課題的研究背景和意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容16-18
• 第二章 提升無線傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命的相關(guān)技術(shù)18-27
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述18-22
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-20
• 2.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)20-21
• 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展21-22
• 2.2 提升無線傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命的方法22-25
• 2.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命的定義22-23
• 2.2.2 提升無線傳感器網(wǎng)絡(luò)壽命的方法23-25
• 2.3 無線能量傳輸技術(shù)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線充電策略模型的建立27-36
• 3.1 問題描述27-29
• 3.2 普通充電周期的定義29-31
• 3.3 普通充電周期連續(xù)時(shí)變模型31-32
• 3.4 普通充電周期連續(xù)時(shí)變模型的簡化32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-36
• 第四章 三維無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無線充電策略模型的優(yōu)化36-45
• 4.1 普通充電周期的離散T+1階段非線性模型36-39
• 4.2 普通充電周期的離散T+1階段線性模型39-40
• 4.3 WCD遍歷網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)路徑40-42
• 4.4 初始充電周期42-43
• 4.4.1 初始充電周期的定義42-43
• 4.4.2 初始充電周期與普通充電周期的銜接43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 第五章 模型運(yùn)算復(fù)雜度分析及系統(tǒng)仿真45-58
• 5.1 模型運(yùn)算復(fù)雜度分析45-46
• 5.2 仿真平臺介紹46-47
• 5.2.1 LINDO46
• 5.2.2 MATLAB46-47
• 5.3 仿真參數(shù)設(shè)置47-48
• 5.4 仿真結(jié)果與分析48-57
• 5.4.1 20節(jié)點(diǎn)3-D WSN48-55
• 5.4.2 50及100節(jié)點(diǎn)3-D WSN55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 總結(jié)58-59
• 6.2 展望59-60
• 參考文獻(xiàn)60-64
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況64-65

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6 余e

本文編號：275151