本文關(guān)鍵詞：基于水環(huán)境監(jiān)測(cè)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋研究及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水環(huán)境污染與保護(hù)問題一直是人類社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題。特別對(duì)于國(guó)內(nèi)水污染日益嚴(yán)重的今天,急需高效的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)技術(shù)的快速發(fā)展和節(jié)點(diǎn)成本的下降,使得無線傳感器應(yīng)用于水環(huán)境監(jiān)測(cè)成為了可能。本文針對(duì)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的WSN的覆蓋控制問題進(jìn)行了研究,提出了一種平行四邊形覆蓋算法。本文提出的覆蓋算法突破了傳統(tǒng)矩形覆蓋算法的局限性,一方面保證在初始部署時(shí)使用最少節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)全覆蓋,另一方面保證節(jié)點(diǎn)移動(dòng)后網(wǎng)絡(luò)仍具有高覆蓋率。仿真結(jié)果表明該算法在節(jié)點(diǎn)數(shù)和覆蓋率兩方面都優(yōu)于傳統(tǒng)矩形覆蓋算法,能夠滿足水環(huán)境監(jiān)測(cè)的要求。該算法有效減少了網(wǎng)絡(luò)部署節(jié)點(diǎn)數(shù)量從而降低了成本,因此算法更具備一般性。此外本文還設(shè)計(jì)了基于WSN和安卓手機(jī)平臺(tái)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),其利用PC端和安卓移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)了對(duì)水環(huán)境的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。該水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于湖泊、水庫(kù)和魚塘等水環(huán)境的監(jiān)測(cè),具有工作區(qū)域廣、系統(tǒng)成本低、操作方便、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精確和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等特點(diǎn)。本文的主要工作包含以下幾點(diǎn)：第一：學(xué)習(xí)并研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的覆蓋理論,主要對(duì)網(wǎng)格劃分法、基于遺傳算法的覆蓋理論、PEAS算法、部分覆蓋理論和覆蓋算法中的模式突變理論等進(jìn)行了分析。第二：突破傳統(tǒng)的矩形覆蓋算法,設(shè)計(jì)了更具一般性的平行四邊形節(jié)點(diǎn)覆蓋算法。該算法確定了節(jié)點(diǎn)部署中的最優(yōu)首節(jié)點(diǎn)位置且能有效降低能耗和保持高覆蓋率。第三：設(shè)計(jì)了一套基于WSN和安卓手機(jī)平臺(tái)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),利用CC2430芯片和各類傳感器實(shí)現(xiàn)了PC端和安卓移動(dòng)終端對(duì)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 安卓手機(jī)平臺(tái) 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 覆蓋算法
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X832;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 論文研究背景9-10
• 1.1.1 我國(guó)水環(huán)境現(xiàn)狀9
• 1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域9-10
• 1.2 論文研究的目的與意義10-11
• 1.3 論文的主要工作11-12
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第二章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和安卓技術(shù)13-25
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述13-17
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)13-15
• 2.1.2 WSN的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)概述15-16
• 2.1.3 WSN的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用領(lǐng)域16-17
• 2.1.4 ZigBee技術(shù)概述17
• 2.2 安卓技術(shù)17-19
• 2.2.1 安卓技術(shù)的發(fā)展17-18
• 2.2.2 安卓技術(shù)體系結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.3 安卓開發(fā)平臺(tái)特點(diǎn)19
• 2.3 WSN覆蓋問題19-24
• 2.3.1 WSN覆蓋問題分類21-23
• 2.3.2 WSN覆蓋算法性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋理論研究25-37
• 3.1 網(wǎng)格劃分法25-26
• 3.1.1 網(wǎng)格劃分算法描述25-26
• 3.1.2 網(wǎng)格劃分算法分析26
• 3.2 PEAS覆蓋算法26-28
• 3.2.1 PEAS算法描述26-27
• 3.2.2 PEAS算法思想27-28
• 3.3 基于遺傳算法的覆蓋優(yōu)化算法28-31
• 3.3.1 遺傳算法28-29
• 3.3.2 基于遺傳算法的覆蓋算法分析29-31
• 3.4 部分覆蓋算法31-34
• 3.4.1 部分覆蓋算法簡(jiǎn)介31
• 3.4.2 CPCA算法思想31-33
• 3.4.3 部分覆蓋算法分析33-34
• 3.5 覆蓋算法中的模式突變理論34-35
• 3.5.1 模式突變理論簡(jiǎn)介34
• 3.5.2 模式突變理論分析34-35
• 3.6 本章小結(jié)35-37
• 第四章 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)覆蓋算法設(shè)計(jì)37-49
• 4.1 網(wǎng)絡(luò)模型37
• 4.2 算法的問題描述37-38
• 4.3 算法的基本思想38-39
• 4.4 最優(yōu)首節(jié)點(diǎn)位置39-42
• 4.4.1 最優(yōu)首節(jié)點(diǎn)算法步驟39-40
• 4.4.2 最優(yōu)首節(jié)點(diǎn)仿真驗(yàn)證40-42
• 4.5 平行四邊形覆蓋算法42-44
• 4.5.1 問題描述42-43
• 4.5.2 算法步驟43-44
• 4.6 仿真分析44-48
• 4.7 本章小結(jié)48-49
• 第五章 基于ZigBee和Android的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)49-63
• 5.1 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的體系架構(gòu)49
• 5.2 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)49-58
• 5.2.1 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊50-54
• 5.2.2 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊54-56
• 5.2.3 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸模塊56-57
• 5.2.4 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的附加模塊57-58
• 5.3 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)58-62
• 5.3.1 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)后臺(tái)軟件設(shè)計(jì)58-60
• 5.3.2 水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安卓終端軟件設(shè)計(jì)60-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 總結(jié)63-64
• 6.2 展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間申請(qǐng)的專利68-69
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目69-70
• 致謝70

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