引入移動(dòng)代理節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 08:08
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域的大量廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成,因?yàn)楣?jié)點(diǎn)攜帶能量有限,且數(shù)量眾多,部署環(huán)境復(fù)雜,往往難以更換電池或補(bǔ)充電量,所以如何高效使用能量以最大化網(wǎng)絡(luò)生命周期一直是該領(lǐng)域的重要研究課題。在靜態(tài)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入移動(dòng)節(jié)點(diǎn)協(xié)助完成數(shù)據(jù)收集工作,是消除“能量空洞”、平衡網(wǎng)絡(luò)能量、延長網(wǎng)絡(luò)壽命的有效方法。目前,針對(duì)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的研究主要集中在移動(dòng)sink和移動(dòng)中繼節(jié)點(diǎn)上,帶有移動(dòng)sink的網(wǎng)絡(luò)需要頻繁泛洪sink的位置信息,這將消耗過多的節(jié)點(diǎn)能量,同時(shí)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕l繁改變,增加了拓?fù)錁?gòu)建的開銷;移動(dòng)中繼節(jié)點(diǎn)往往只適用于延遲容忍型網(wǎng)絡(luò),不能對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)響應(yīng)。本文考慮在維持靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)原有數(shù)據(jù)傳輸路由的基礎(chǔ)上,引入移動(dòng)節(jié)點(diǎn)收集網(wǎng)絡(luò)中不需要實(shí)時(shí)響應(yīng)的周期性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),而需要系統(tǒng)立即響應(yīng)的信息則通過在靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建的路由傳輸?shù)絪ink,在保證網(wǎng)絡(luò)具有實(shí)時(shí)反應(yīng)能力的同時(shí),避免了sink節(jié)點(diǎn)泛洪帶來的能耗。根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類,本文分別研究了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在平面型網(wǎng)絡(luò)和層次型型網(wǎng)絡(luò)中的運(yùn)動(dòng)方法和數(shù)據(jù)收集方法。在平面型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,為了在數(shù)據(jù)收集時(shí)延和能耗之間實(shí)現(xiàn)平衡,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)采用以自己...
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
圖 2.1 MDC 直接收集監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)Figure 2.1 MDC directly collects node data將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分成三層,分別是底層的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)其中 Data mule 就是一個(gè)典型的 MDC,Data mu,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到某監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)通信范圍之內(nèi)時(shí),監(jiān)測(cè)節(jié)處,有多個(gè)節(jié)點(diǎn)需要上傳數(shù)據(jù)是,為了避免數(shù)于二維的馬爾科夫模型對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià),附近能耗過快的問題,但 Data mule 處于一種隨范圍,并且會(huì)有較大的數(shù)據(jù)收集延時(shí)。調(diào)度 MDC 時(shí),考慮到了監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的剩余存儲(chǔ)測(cè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)溢出時(shí)間來確定訪問截止時(shí)間和止時(shí)間的調(diào)度方法(MESDD)。算法基本思想是集次序,并且要保證在收集完 n 個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)后, 1個(gè)節(jié)點(diǎn)不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)溢出,每訪問完一個(gè)節(jié)點(diǎn)
MDC2.2(a) TSP 路徑 2.2(b) T圖 2.2 TSP 與 TSPN 路徑對(duì)比Figure 2.2 Comparison between TSP and TS問每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集方式,可以最大限度性,但始終無法很好解決數(shù)據(jù)時(shí)延問題,因或者小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。解決時(shí)延問題的常見辦節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的方式帶來的巨大時(shí)延效果降低了us point,簡(jiǎn)稱 RP)的數(shù)據(jù)收集可以在節(jié)能負(fù)責(zé)在 MDC 到來之前匯聚一定區(qū)域內(nèi)的數(shù)到每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處。工作模型如圖 2.3 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傳感網(wǎng)中時(shí)延受限的移動(dòng)式數(shù)據(jù)收集方法綜述[J]. 王文華,王田,吳群,王國軍,賈維嘉. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(03)
[2]基于混合基站策略的傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)數(shù)據(jù)收集算法[J]. 劉逵,劉三陽. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(05)
[3]一種基于網(wǎng)格的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)分簇路由協(xié)議[J]. 許婧祺,王敏. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2012(06)
[4]一種基于樹均勻分簇的WSNs節(jié)能路由協(xié)議[J]. 鄧仲芬,石為人,黃河,何筱. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(05)
[5]傳感器網(wǎng)絡(luò)中具有負(fù)載平衡的移動(dòng)協(xié)助數(shù)據(jù)收集模式[J]. 石高濤,廖明宏. 軟件學(xué)報(bào). 2007(09)
博士論文
[1]具有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法和數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究[D]. 鐘智.中南大學(xué) 2012
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂蒲芯縖D]. 孟中樓.華中科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]無線傳感網(wǎng)移動(dòng)Sink軌跡設(shè)計(jì)研究[D]. 倪亞楠.江蘇大學(xué) 2016
[2]可移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)收集算法研究[D]. 姜福均.南京郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):2978556
【文章來源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:59 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
圖 2.1 MDC 直接收集監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)Figure 2.1 MDC directly collects node data將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分成三層,分別是底層的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)其中 Data mule 就是一個(gè)典型的 MDC,Data mu,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到某監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)通信范圍之內(nèi)時(shí),監(jiān)測(cè)節(jié)處,有多個(gè)節(jié)點(diǎn)需要上傳數(shù)據(jù)是,為了避免數(shù)于二維的馬爾科夫模型對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià),附近能耗過快的問題,但 Data mule 處于一種隨范圍,并且會(huì)有較大的數(shù)據(jù)收集延時(shí)。調(diào)度 MDC 時(shí),考慮到了監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的剩余存儲(chǔ)測(cè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)溢出時(shí)間來確定訪問截止時(shí)間和止時(shí)間的調(diào)度方法(MESDD)。算法基本思想是集次序,并且要保證在收集完 n 個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)后, 1個(gè)節(jié)點(diǎn)不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)溢出,每訪問完一個(gè)節(jié)點(diǎn)
MDC2.2(a) TSP 路徑 2.2(b) T圖 2.2 TSP 與 TSPN 路徑對(duì)比Figure 2.2 Comparison between TSP and TS問每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集方式,可以最大限度性,但始終無法很好解決數(shù)據(jù)時(shí)延問題,因或者小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)。解決時(shí)延問題的常見辦節(jié)點(diǎn)收集數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的方式帶來的巨大時(shí)延效果降低了us point,簡(jiǎn)稱 RP)的數(shù)據(jù)收集可以在節(jié)能負(fù)責(zé)在 MDC 到來之前匯聚一定區(qū)域內(nèi)的數(shù)到每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處。工作模型如圖 2.3 所示:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傳感網(wǎng)中時(shí)延受限的移動(dòng)式數(shù)據(jù)收集方法綜述[J]. 王文華,王田,吳群,王國軍,賈維嘉. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(03)
[2]基于混合基站策略的傳感器網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)數(shù)據(jù)收集算法[J]. 劉逵,劉三陽. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2015(05)
[3]一種基于網(wǎng)格的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)分簇路由協(xié)議[J]. 許婧祺,王敏. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2012(06)
[4]一種基于樹均勻分簇的WSNs節(jié)能路由協(xié)議[J]. 鄧仲芬,石為人,黃河,何筱. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(05)
[5]傳感器網(wǎng)絡(luò)中具有負(fù)載平衡的移動(dòng)協(xié)助數(shù)據(jù)收集模式[J]. 石高濤,廖明宏. 軟件學(xué)報(bào). 2007(09)
博士論文
[1]具有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位算法和數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究[D]. 鐘智.中南大學(xué) 2012
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂蒲芯縖D]. 孟中樓.華中科技大學(xué) 2009
碩士論文
[1]無線傳感網(wǎng)移動(dòng)Sink軌跡設(shè)計(jì)研究[D]. 倪亞楠.江蘇大學(xué) 2016
[2]可移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)收集算法研究[D]. 姜福均.南京郵電大學(xué) 2014
本文編號(hào):2978556
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