基于移動sink的農田無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集方法
發(fā)布時間:2021-02-11 03:33
針對在農田生境監(jiān)測場景中,無線傳感器網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)采集時存在數(shù)據(jù)量小和功耗大的問題,使用移動sink進行數(shù)據(jù)采集可以改善無線傳感器網(wǎng)絡的性能。移動sink在無線傳感器網(wǎng)絡中沿著預定義的路徑移動并從附近的傳感器節(jié)點采集數(shù)據(jù),然而由于移動sink的速度過快或過慢導致數(shù)據(jù)采集量小或傳輸延遲高。通過優(yōu)化傳感器的數(shù)據(jù)傳輸調度和移動sink的速度來確定移動sink的最佳數(shù)據(jù)采集調度。仿真結果表明,該算法可以提高數(shù)據(jù)采集量和網(wǎng)絡吞吐率。
【文章來源】:農業(yè)工程. 2020,10(10)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
MS在農田無線傳感網(wǎng)中的速度調度
如圖3a所示,路徑P上有一組子匯聚節(jié)點SS={ss1,ss2,…,ssm},子匯聚節(jié)點的起點和終點將路徑P劃分為不相交的段如圖3b所示。起點(pis)和終點(pie)分別用來表示在路徑P上的第i個子匯聚節(jié)點ssi的通信范圍的起點與終點,在該范圍內子匯聚節(jié)點ssi可以向MS發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸時間DT(ssi)=DA(ssi)?dtr,指的是子匯聚節(jié)點ssi的可用數(shù)據(jù)傳輸?shù)組S的最小時間,其中dtr表示ssi和MS之間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
MS采集的總數(shù)據(jù)量如圖4所示。可以明顯看到,數(shù)據(jù)采集量與傳感器數(shù)量成正比,而FS-K-DA中的數(shù)據(jù)采集小于VS-K-DA。固定速度和變速數(shù)據(jù)采集之間的差異隨著傳感器數(shù)量的增加而增加。這是因為,在VS-K-DA中,通過控制MS的速度采集來自子匯聚節(jié)點的完整數(shù)據(jù),而在FS-K-DA中,MS以其最大速度移動導致子匯聚節(jié)點沒有足夠的時間來傳輸其所有數(shù)據(jù)。吞吐量用來衡量MS每單位時間內采集的數(shù)據(jù)量。傳感器數(shù)量不同時的吞吐量如圖5所示。隨著傳感器數(shù)量的增加,子匯聚節(jié)點的數(shù)量和MS采集的數(shù)據(jù)總量也隨之增加,從而提高了網(wǎng)絡的吞吐量。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向帶狀無線傳感網(wǎng)低延遲可靠數(shù)據(jù)收集算法[J]. 韓雨澇. 計算機工程與應用. 2019(21)
[2]一種改進區(qū)域生長法的WSN數(shù)據(jù)采集算法研究[J]. 應可珍,周賢年,毛科技,陳慶章. 小型微型計算機系統(tǒng). 2019(03)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集方法[J]. 王波. 內蒙古民族大學學報(自然科學版). 2019(01)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計[J]. 李小平,王學,孫艷春. 農業(yè)工程. 2018(10)
[5]基于分簇的變速率無線傳感網(wǎng)移動數(shù)據(jù)收集[J]. 韓宗源,呂曉軍,賈新春,王小書,白偉. 科學技術與工程. 2018(12)
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[J]. 金開軍,李疆. 現(xiàn)代電子技術. 2017(10)
[7]傳感網(wǎng)中時延受限的移動式數(shù)據(jù)收集方法綜述[J]. 王文華,王田,吳群,王國軍,賈維嘉. 計算機研究與發(fā)展. 2017(03)
本文編號:3028451
【文章來源】:農業(yè)工程. 2020,10(10)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
MS在農田無線傳感網(wǎng)中的速度調度
如圖3a所示,路徑P上有一組子匯聚節(jié)點SS={ss1,ss2,…,ssm},子匯聚節(jié)點的起點和終點將路徑P劃分為不相交的段如圖3b所示。起點(pis)和終點(pie)分別用來表示在路徑P上的第i個子匯聚節(jié)點ssi的通信范圍的起點與終點,在該范圍內子匯聚節(jié)點ssi可以向MS發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸時間DT(ssi)=DA(ssi)?dtr,指的是子匯聚節(jié)點ssi的可用數(shù)據(jù)傳輸?shù)組S的最小時間,其中dtr表示ssi和MS之間的數(shù)據(jù)傳輸速率。
MS采集的總數(shù)據(jù)量如圖4所示。可以明顯看到,數(shù)據(jù)采集量與傳感器數(shù)量成正比,而FS-K-DA中的數(shù)據(jù)采集小于VS-K-DA。固定速度和變速數(shù)據(jù)采集之間的差異隨著傳感器數(shù)量的增加而增加。這是因為,在VS-K-DA中,通過控制MS的速度采集來自子匯聚節(jié)點的完整數(shù)據(jù),而在FS-K-DA中,MS以其最大速度移動導致子匯聚節(jié)點沒有足夠的時間來傳輸其所有數(shù)據(jù)。吞吐量用來衡量MS每單位時間內采集的數(shù)據(jù)量。傳感器數(shù)量不同時的吞吐量如圖5所示。隨著傳感器數(shù)量的增加,子匯聚節(jié)點的數(shù)量和MS采集的數(shù)據(jù)總量也隨之增加,從而提高了網(wǎng)絡的吞吐量。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向帶狀無線傳感網(wǎng)低延遲可靠數(shù)據(jù)收集算法[J]. 韓雨澇. 計算機工程與應用. 2019(21)
[2]一種改進區(qū)域生長法的WSN數(shù)據(jù)采集算法研究[J]. 應可珍,周賢年,毛科技,陳慶章. 小型微型計算機系統(tǒng). 2019(03)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感網(wǎng)絡數(shù)據(jù)采集方法[J]. 王波. 內蒙古民族大學學報(自然科學版). 2019(01)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的農田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計[J]. 李小平,王學,孫艷春. 農業(yè)工程. 2018(10)
[5]基于分簇的變速率無線傳感網(wǎng)移動數(shù)據(jù)收集[J]. 韓宗源,呂曉軍,賈新春,王小書,白偉. 科學技術與工程. 2018(12)
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究[J]. 金開軍,李疆. 現(xiàn)代電子技術. 2017(10)
[7]傳感網(wǎng)中時延受限的移動式數(shù)據(jù)收集方法綜述[J]. 王文華,王田,吳群,王國軍,賈維嘉. 計算機研究與發(fā)展. 2017(03)
本文編號:3028451
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