基于虛擬力的無(wú)線傳感網(wǎng)能量空洞避免機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-11 06:49
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)具體感知、計(jì)算和通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成。這些節(jié)點(diǎn)的感知范圍必須完全覆蓋這個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域,并且需要將感知到的數(shù)據(jù)發(fā)送至基站。典型的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,傳感器節(jié)點(diǎn)將感知到的數(shù)據(jù)以多跳的形式發(fā)送至基站,導(dǎo)致越靠近基站的節(jié)點(diǎn)承擔(dān)的轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)越多,就越容易過(guò)早死亡,而形成“能量空洞”。為解決上述問(wèn)題,本文提出了一種基于虛擬力的無(wú)線傳感網(wǎng)能量空洞避免機(jī)制(VFEM),通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)位置的優(yōu)化調(diào)整來(lái)均衡全網(wǎng)能耗,有效避免了能量空洞的產(chǎn)生。首先,為了降低數(shù)據(jù)冗余和避免感知漏洞,引入節(jié)點(diǎn)間的虛擬力(引力和斥力),使節(jié)點(diǎn)在力的作用下移動(dòng)并盡可能達(dá)到均勻分布。接著,為了均衡能耗和避免“能量空洞”,所有節(jié)點(diǎn)被分為“感知節(jié)點(diǎn)”和“轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)”兩類!案兄(jié)點(diǎn)”僅進(jìn)行信息感知與數(shù)據(jù)上傳,而“轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)”則僅接收來(lái)自其相鄰?fù)猸h(huán)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)并將其繼續(xù)傳輸至位于相鄰內(nèi)環(huán)中的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn),直至上傳至基站。此外,本文還引入“環(huán)間虛擬引力”來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化節(jié)點(diǎn)位置,從而構(gòu)建出環(huán)狀非均勻分布的網(wǎng)絡(luò)模型。在路由選擇階段,基于“數(shù)據(jù)候選區(qū)”,選出了最優(yōu)的數(shù)據(jù)上傳路徑。最后,將VFEM算法同SNAA算法以及吳小兵的能量空洞避免...
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)線傳感網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
1.2 五個(gè)位于不同初始位置機(jī)器人在力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面的應(yīng)用絡(luò)中,由于其應(yīng)用范圍龐大、普通傳感器節(jié)點(diǎn)的通信能量以及節(jié)點(diǎn)的初始能量),所以在研究無(wú)線考慮的是節(jié)點(diǎn)如何部署、節(jié)點(diǎn)的通信半徑多大、感器網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)的通信半徑?jīng)Q定了網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點(diǎn)的感知半徑?jīng)Q定了節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍,也就能半徑和通信半徑下,網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的部署方式差異算法的優(yōu)劣對(duì)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率有直接的影響。另外也是不同的,通常情況下,會(huì)根據(jù)一個(gè)具體的應(yīng)覆蓋方面的研究很多,其中虛擬力算法也被廣泛
圖 2.1 能量空洞的形成空洞之后,空洞附近的節(jié)點(diǎn)為了將數(shù)據(jù)傳送消耗更多的能量,從而空洞周?chē)鷧^(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)由內(nèi)而外快速死亡,形成漏斗效應(yīng)。進(jìn)而全部快速死亡。所以,大多數(shù)情況下,網(wǎng)絡(luò)。題在無(wú)線傳感網(wǎng)中已經(jīng)成為最顯著的問(wèn)題之一洞問(wèn)題是非常有必要的,能夠延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生主要解決方法中,傳感器節(jié)點(diǎn)通常將自身獲取到的數(shù)據(jù)以傳輸導(dǎo)致能量空洞問(wèn)題已經(jīng)做了介紹,目前
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道MAC協(xié)議的研究與分析[J]. 劉盼,寧雪麗. 通信技術(shù). 2017(05)
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法綜述[J]. 徐晶晶,張欣慧,許必宵,孫知信. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2017(02)
[3]一種基于改進(jìn)粒子群的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)層次化聚類協(xié)議[J]. 王寧,周圓,劉敬浩. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署算法研究[J]. 黃詮,劉浩,梁平元. 邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[5]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的Socket通信研究[J]. 王建玲,王亞慧,田樂(lè). 傳感器與微系統(tǒng). 2014(02)
[6]基于潛艇深度的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)部署[J]. 李世偉,王文敬,張聚偉. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(11)
[7]水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展[J]. 郭忠文,羅漢江,洪鋒,楊猛,倪明選. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2010(03)
[8]無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)布局的虛擬力導(dǎo)向微粒群優(yōu)化策略[J]. 王雪,王晟,馬俊杰. 電子學(xué)報(bào). 2007(11)
[9]VFF+:改進(jìn)的虛擬力場(chǎng)移動(dòng)機(jī)器人避障算法[J]. 張玉堂,鄧魯華,宗光華. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2007(05)
[10]基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)算法[J]. 陶丹,馬華東,劉亮. 軟件學(xué)報(bào). 2007(05)
博士論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中連通與覆蓋問(wèn)題研究[D]. 汪學(xué)清.哈爾濱工程大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于網(wǎng)格劃分和虛擬力的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)部署策略研究[D]. 倪雪莉.南京信息工程大學(xué) 2016
本文編號(hào):3224047
【文章來(lái)源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】:58 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
無(wú)線傳感網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)
1.2 五個(gè)位于不同初始位置機(jī)器人在力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡網(wǎng)絡(luò)覆蓋方面的應(yīng)用絡(luò)中,由于其應(yīng)用范圍龐大、普通傳感器節(jié)點(diǎn)的通信能量以及節(jié)點(diǎn)的初始能量),所以在研究無(wú)線考慮的是節(jié)點(diǎn)如何部署、節(jié)點(diǎn)的通信半徑多大、感器網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)的通信半徑?jīng)Q定了網(wǎng)絡(luò)的通信節(jié)點(diǎn)的感知半徑?jīng)Q定了節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍,也就能半徑和通信半徑下,網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的部署方式差異算法的優(yōu)劣對(duì)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率有直接的影響。另外也是不同的,通常情況下,會(huì)根據(jù)一個(gè)具體的應(yīng)覆蓋方面的研究很多,其中虛擬力算法也被廣泛
圖 2.1 能量空洞的形成空洞之后,空洞附近的節(jié)點(diǎn)為了將數(shù)據(jù)傳送消耗更多的能量,從而空洞周?chē)鷧^(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)由內(nèi)而外快速死亡,形成漏斗效應(yīng)。進(jìn)而全部快速死亡。所以,大多數(shù)情況下,網(wǎng)絡(luò)。題在無(wú)線傳感網(wǎng)中已經(jīng)成為最顯著的問(wèn)題之一洞問(wèn)題是非常有必要的,能夠延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生主要解決方法中,傳感器節(jié)點(diǎn)通常將自身獲取到的數(shù)據(jù)以傳輸導(dǎo)致能量空洞問(wèn)題已經(jīng)做了介紹,目前
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道MAC協(xié)議的研究與分析[J]. 劉盼,寧雪麗. 通信技術(shù). 2017(05)
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇算法綜述[J]. 徐晶晶,張欣慧,許必宵,孫知信. 計(jì)算機(jī)科學(xué). 2017(02)
[3]一種基于改進(jìn)粒子群的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)層次化聚類協(xié)議[J]. 王寧,周圓,劉敬浩. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(01)
[4]異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署算法研究[J]. 黃詮,劉浩,梁平元. 邵陽(yáng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(02)
[5]基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的Socket通信研究[J]. 王建玲,王亞慧,田樂(lè). 傳感器與微系統(tǒng). 2014(02)
[6]基于潛艇深度的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)部署[J]. 李世偉,王文敬,張聚偉. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(11)
[7]水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展[J]. 郭忠文,羅漢江,洪鋒,楊猛,倪明選. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2010(03)
[8]無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)布局的虛擬力導(dǎo)向微粒群優(yōu)化策略[J]. 王雪,王晟,馬俊杰. 電子學(xué)報(bào). 2007(11)
[9]VFF+:改進(jìn)的虛擬力場(chǎng)移動(dòng)機(jī)器人避障算法[J]. 張玉堂,鄧魯華,宗光華. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2007(05)
[10]基于虛擬勢(shì)場(chǎng)的有向傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋增強(qiáng)算法[J]. 陶丹,馬華東,劉亮. 軟件學(xué)報(bào). 2007(05)
博士論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中連通與覆蓋問(wèn)題研究[D]. 汪學(xué)清.哈爾濱工程大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于網(wǎng)格劃分和虛擬力的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)部署策略研究[D]. 倪雪莉.南京信息工程大學(xué) 2016
本文編號(hào):3224047
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3224047.html
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