通過節(jié)點(diǎn)間的協(xié)作通信而形成的無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor and Actor Networks,WSANs）是傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks,WSNs）的一種創(chuàng)新延續(xù)發(fā)展,異構(gòu)執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)的加入使WSANs具備了控制和改變物理世界的能力,這一特色也使得WSANs的協(xié)同通信方式發(fā)生了很大改變。除了傳統(tǒng)WSNs具備的傳感器節(jié)點(diǎn)-傳感器節(jié)點(diǎn)（S-S）協(xié)同通信之外,還增加了傳感器節(jié)點(diǎn)-執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)（S-A）協(xié)同通信,執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)-執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)（A-A）協(xié)同通信,高效的協(xié)同工作機(jī)制是優(yōu)化節(jié)點(diǎn)資源配置、建立可靠通信鏈路及合理分配執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)執(zhí)行任務(wù)的必要條件,是提高網(wǎng)絡(luò)壽命、增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)容錯能力和魯棒性的關(guān)鍵,也是使WSANs在民用和軍事等領(lǐng)域發(fā)揮更有效作用的基礎(chǔ)。在國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,本文提出了三種WSANs智能協(xié)同控制算法,相關(guān)研究工作如下:（1）針對S-S協(xié)同工作過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)丟包、傳輸延遲及網(wǎng)絡(luò)能耗不均衡問題,提出了改進(jìn)蜂群算法的S-S協(xié)同方法。該方法以優(yōu)化感知節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)為目標(biāo),首先利用能量感知模型及感知協(xié)同響應(yīng)概率完成了對優(yōu)勢感知節(jié)點(diǎn)... 

【文章來源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)概述
        1.2.1 無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)
        1.2.2 無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
        1.2.3 無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)
        1.2.4 無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)同機(jī)制
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 S-S協(xié)同研究現(xiàn)狀分析
        1.3.2 S-A協(xié)同研究現(xiàn)狀分析
        1.3.3 A-A協(xié)同研究現(xiàn)狀分析
    1.4 協(xié)同控制研究當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)
    1.5 論文的組織結(jié)構(gòu)
第二章 基于改進(jìn)蜂群算法的WSANs中S-S協(xié)同算法研究
    2.1 引言
    2.2 問題描述
        2.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        2.2.2 相關(guān)假設(shè)與定義
        2.2.3 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能耗模型
    2.3 蜜蜂覓食機(jī)理與S-S協(xié)作的類比關(guān)系
        2.3.1 人工蜂群算法描述
        2.3.2 蜂群覓食機(jī)理與S-S協(xié)作的對應(yīng)關(guān)系
    2.4 基于改進(jìn)蜂群算法的S-S協(xié)同方法
        2.4.1 感知節(jié)點(diǎn)的選擇
        2.4.2 適應(yīng)度函數(shù)的求解
        2.4.3 基于改進(jìn)蜂群算法的中繼節(jié)點(diǎn)選擇
    2.5 仿真實(shí)驗(yàn)與性能分析
        2.5.1 仿真環(huán)境與參數(shù)
        2.5.2 網(wǎng)絡(luò)性能對比分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 面向S-A協(xié)同的WSANs動態(tài)數(shù)據(jù)匯集算法研究
    3.1 引言
    3.2 網(wǎng)絡(luò)模型
        3.2.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        3.2.2 簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)分區(qū)
    3.3 問題描述
        3.3.1 相關(guān)假設(shè)與定義
        3.3.2 網(wǎng)絡(luò)基本能耗
    3.4 基于生物免疫機(jī)制的數(shù)據(jù)匯集算法
        3.4.1 生物免疫機(jī)制
        3.4.2 中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化選擇
        3.4.3 代理sink的選擇機(jī)制
        3.4.4 執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)的移動策略
        3.4.5 DDG-BIM算法步驟及流程圖
    3.5 仿真實(shí)驗(yàn)與性能分析
        3.5.1 仿真環(huán)境與參數(shù)
        3.5.2 網(wǎng)絡(luò)性能對比分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于生物免疫機(jī)制的WSANs中A-A智能協(xié)同算法研究
    4.1 引言
    4.2 問題描述
        4.2.1 相關(guān)假設(shè)與定義
        4.2.2 A-A協(xié)作機(jī)制結(jié)構(gòu)圖
        4.2.3 系統(tǒng)狀態(tài)預(yù)測模型
        4.2.4 任務(wù)協(xié)作時(shí)間模型
    4.3 基于生物免疫機(jī)制的執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)協(xié)同算法
        4.3.1 生物免疫機(jī)制與A-A協(xié)同的類比關(guān)系
        4.3.2 候選節(jié)點(diǎn)的確定
        4.3.3 協(xié)同響應(yīng)概率的確定
        4.3.4 協(xié)同響應(yīng)概率閾值函數(shù)的確定
        4.3.5 參與任務(wù)協(xié)同的執(zhí)行器節(jié)點(diǎn)數(shù)目確定
    4.4 仿真實(shí)驗(yàn)與性能分析
        4.4.1 仿真環(huán)境與參數(shù)
        4.4.2 網(wǎng)絡(luò)性能對比分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于休眠的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)機(jī)會路由中繼節(jié)點(diǎn)選擇[J]. 齊小剛,董海俊.  信號處理. 2017(S1)
[2]基于目標(biāo)覆蓋的異構(gòu)有向傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式節(jié)點(diǎn)調(diào)度策略[J]. 王力立,吳曉蓓,黃成,丁旭,王槐元.  控制與決策. 2016(12)
[3]集成無線傳感器-執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的主動結(jié)構(gòu):一種仿生控制框架（英文）[J]. Peng-cheng YANG,Yan-bin SHEN,Yao-zhi LUO.  Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2016(04)
[4]最大相關(guān)熵準(zhǔn)則自適應(yīng)濾波器的分?jǐn)?shù)階長算法[J]. 劉春輝,齊越,丁文銳,張文秋.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[5]事件驅(qū)動傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于數(shù)據(jù)聚合的自適應(yīng)路由算法[J]. 聶雅琳,劉三陽,陳智斌,齊小剛.  控制與決策. 2014(08)
[6]生物啟發(fā)的無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)協(xié)同方法[J]. 王艷,紀(jì)志成.  控制理論與應(yīng)用. 2014(02)
[7]Node coordination mechanism based on distributed estimation and control in wireless sensor and actuator networks[J]. Lei MO,Bugong XU.  Journal of Control Theory and Applications. 2013(04)
[8]無線傳感器與執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)中協(xié)同通信研究綜述[J]. 楊杰,馮勇,鄭雄奇,盧志強(qiáng).  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2014(03)
[9]面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述[J]. 錢志鴻,王義君.  電子與信息學(xué)報(bào). 2013(01)
[10]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多目標(biāo)跟蹤中協(xié)同任務(wù)分配[J]. 文莎,蔡自興,劉麗玨,任孝平.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(08)

博士論文
[1]WSAN中時(shí)延約束的協(xié)作數(shù)據(jù)匯聚能效優(yōu)化研究[D]. 李爍.中南大學(xué) 2014
[2]無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同感知與控制研究[D]. 莫磊.華南理工大學(xué) 2013
[3]基于人工免疫系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化與故障診斷研究[D]. 陳擁軍.南京航空航天大學(xué) 2011
[4]無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作算法研究[D]. 易軍.重慶大學(xué) 2010
[5]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)負(fù)載均衡數(shù)據(jù)匯集算法研究[D]. 唐云建.重慶大學(xué) 2010
[6]面向目標(biāo)感知的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織技術(shù)[D]. 王睿.西北工業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]WSAN中匯聚點(diǎn)負(fù)載均衡軌跡規(guī)劃與動態(tài)分區(qū)算法研究[D]. 張能.中南大學(xué) 2013
[2]低能耗低延時(shí)無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作算法研究[D]. 張丹.東北大學(xué) 2012
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量均衡數(shù)據(jù)匯集算法研究[D]. 王海員.重慶大學(xué) 2011
[4]無線傳感執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)中協(xié)作機(jī)制及算法的研究[D]. 張麗.武漢理工大學(xué) 2007



本文編號：3233645