基于移動sink的農(nóng)田無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方法
發(fā)布時間:2021-02-11 03:33
針對在農(nóng)田生境監(jiān)測場景中,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行數(shù)據(jù)采集可以改善無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能。移動sink在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中沿著預(yù)定義的路徑移動并從附近的傳感器節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù),然而由于移動sink的速度過快或過慢導(dǎo)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(diào)度和移動sink的速度來確定移動sink的最佳數(shù)據(jù)采集調(diào)度。仿真結(jié)果表明,該算法可以提高數(shù)據(jù)采集量和網(wǎng)絡(luò)吞吐率。
【文章來源】:農(nóng)業(yè)工程. 2020,10(10)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
MS在農(nóng)田無線傳感網(wǎng)中的速度調(diào)度
如圖3a所示,路徑P上有一組子匯聚節(jié)點(diǎn)SS={ss1,ss2,…,ssm},子匯聚節(jié)點(diǎn)的起點(diǎn)和終點(diǎn)將路徑P劃分為不相交的段如圖3b所示。起點(diǎn)(pis)和終點(diǎn)(pie)分別用來表示在路徑P上的第i個子匯聚節(jié)點(diǎn)ssi的通信范圍的起點(diǎn)與終點(diǎn),在該范圍內(nèi)子匯聚節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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?梢悦黠@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?yàn),在VS-K-DA中,通過控制MS的速度采集來自子匯聚節(jié)點(diǎn)的完整數(shù)據(jù),而在FS-K-DA中,MS以其最大速度移動導(dǎo)致子匯聚節(jié)點(diǎn)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(nèi)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(diǎn)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(luò)的吞吐量。
【參考文獻(xiàn)】:
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(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(21)
[2]一種改進(jìn)區(qū)域生長法的WSN數(shù)據(jù)采集算法研究[J]. 應(yīng)可珍,周賢年,毛科技,陳慶章. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2019(03)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方法[J]. 王波. 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李小平,王學(xué),孫艷春. 農(nóng)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(xué)技術(shù)與工程. 2018(12)
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(shù). 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(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(03)
本文編號:3028451
【文章來源】:農(nóng)業(yè)工程. 2020,10(10)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
MS在農(nóng)田無線傳感網(wǎng)中的速度調(diào)度
如圖3a所示,路徑P上有一組子匯聚節(jié)點(diǎn)SS={ss1,ss2,…,ssm},子匯聚節(jié)點(diǎn)的起點(diǎn)和終點(diǎn)將路徑P劃分為不相交的段如圖3b所示。起點(diǎn)(pis)和終點(diǎn)(pie)分別用來表示在路徑P上的第i個子匯聚節(jié)點(diǎn)ssi的通信范圍的起點(diǎn)與終點(diǎn),在該范圍內(nèi)子匯聚節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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?梢悦黠@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?yàn),在VS-K-DA中,通過控制MS的速度采集來自子匯聚節(jié)點(diǎn)的完整數(shù)據(jù),而在FS-K-DA中,MS以其最大速度移動導(dǎo)致子匯聚節(jié)點(diǎn)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(nèi)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(diǎn)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(luò)的吞吐量。
【參考文獻(xiàn)】:
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(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2019(21)
[2]一種改進(jìn)區(qū)域生長法的WSN數(shù)據(jù)采集算法研究[J]. 應(yīng)可珍,周賢年,毛科技,陳慶章. 小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2019(03)
[3]基于物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方法[J]. 王波. 內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(01)
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李小平,王學(xué),孫艷春. 農(nóng)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(xué)技術(shù)與工程. 2018(12)
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)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(shù). 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(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2017(03)
本文編號:3028451
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