近年來大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、無線通信等技術(shù)快速發(fā)展,作為物聯(lián)網(wǎng)底層關(guān)鍵技術(shù)的WSN受到進(jìn)一步的關(guān)注。由于WSN本身固有的特性和面臨的挑戰(zhàn)制約了其更好的應(yīng)用和發(fā)展�？紤]到SDN對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重大創(chuàng)新,研究者們將軟件定義網(wǎng)絡(luò)的思想引入到WSN中提出了軟件定義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(SDWSN,software-defined wireless sensor networks)。軟件定義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相比于傳統(tǒng)WSN具有更好的靈活性,有利于解決WSN中的拓?fù)淇刂坪吐酚傻葐栴}�，F(xiàn)有的研究提出了多種軟件定義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并驗證了其可行性,本文在已有的軟件定義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,對其中的關(guān)鍵技術(shù)拓?fù)淇刂坪吐酚伤惴ㄟM(jìn)行了研究,主要內(nèi)容如下:針對現(xiàn)有的WSN覆蓋優(yōu)化算法難以根據(jù)實際應(yīng)用的需要,動態(tài)的調(diào)整其覆蓋程度且相關(guān)算法復(fù)雜度高等問題,提出一種基于單純復(fù)形理論的SDWSN k-覆蓋拓?fù)淇刂扑惴�。根�?jù)部署的傳感器節(jié)點建立SDWSN的單純復(fù)形,在保證SDWSN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不變的前提下,由同調(diào)變換依次休眠網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點,直至網(wǎng)絡(luò)中沒有可休眠的節(jié)點,從而獲得滿足網(wǎng)絡(luò)1-覆蓋的最小活躍傳感器節(jié)點子集;經(jīng)過迭代,選擇k個不相交的最小活躍傳感器節(jié)點子集實現(xiàn)目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域的k-覆蓋。仿真結(jié)果表明,所提覆蓋算法可顯著節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的能量且算法效率較高。在實現(xiàn)目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域k-覆蓋的基礎(chǔ)上,針對現(xiàn)有的路由算法在分簇和路由選擇過程大量的信息交換,帶來的網(wǎng)絡(luò)負(fù)載重和能耗高等問題,提出一種擾動粒子群優(yōu)化的能耗均衡路由算法。通過考慮節(jié)點的剩余能量、位置和能量均衡信息選擇簇頭,并引入擾動來改進(jìn)粒子群算法的搜索性能;用非均勻分簇的思想將網(wǎng)絡(luò)動態(tài)劃分為大小不等的簇,并采用每周期一輪全局分簇和k輪局部簇頭更新的方式節(jié)省分簇能耗;在簇間路由建立時,根據(jù)鏈路能耗、節(jié)點的剩余能量和簇內(nèi)節(jié)點數(shù)采用集中式方法構(gòu)建最短路由樹。仿真結(jié)果表明,所提路由算法能顯著提高網(wǎng)絡(luò)的能量使用率,延長網(wǎng)絡(luò)壽命。
【學(xué)位單位】：重慶郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5;TP212.9
【部分圖文】：

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

圖 2.3 軟件定義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)N 繼承了 SDN 的思想，也分為數(shù)據(jù)平面、控制平面和應(yīng)軟件定義的傳感器節(jié)點組成執(zhí)行基于流的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，能的一個或多個控制器組成，執(zhí)行諸如路由和 QoS 等
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 張朝昆;崔勇;唐翯翯;吳建平;;軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)研究進(jìn)展[J];軟件學(xué)報;2015年01期

2 蔣暢江;石為人;唐賢倫;王平;向敏;;能量均衡的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)非均勻分簇路由協(xié)議[J];軟件學(xué)報;2012年05期

3 李成法;陳貴海;葉懋;吳杰;;一種基于非均勻分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議[J];計算機(jī)學(xué)報;2007年01期

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1 井雪;基于粒子群算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)靜態(tài)部署算法和節(jié)能調(diào)度算法的研究[D];吉林大學(xué);2017年

2 曹智勇;基于同調(diào)理論的SDSN拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯縖D];東南大學(xué);2017年

本文編號：2882566