本文關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的數(shù)據(jù)收集研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)因其具有降低網(wǎng)絡(luò)能耗的優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用多跳進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,靠近匯聚點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)需傳輸自身和遠(yuǎn)方節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),耗能更快,提前死亡,產(chǎn)生拓?fù)淇斩�。網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)在空洞上匯聚傳輸,大量消耗空洞表面上傳感節(jié)點(diǎn)的有限能量,致使節(jié)點(diǎn)迅速死亡,空洞進(jìn)一步擴(kuò)張,嚴(yán)重時(shí)引起網(wǎng)絡(luò)斷層。為解決多跳帶來的問題,研究者引入移動(dòng)節(jié)點(diǎn)掃描傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。掃描過程中,傳感節(jié)點(diǎn)不必中繼其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),從而節(jié)省能量,平衡網(wǎng)絡(luò)能耗。使用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?設(shè)置一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)圍繞拓?fù)淇斩催\(yùn)行,減少流經(jīng)空洞的數(shù)據(jù)量,可有效地抑制網(wǎng)絡(luò)空洞的擴(kuò)張,延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)長。但是,和多跳傳輸相比,移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于傳感節(jié)點(diǎn)的無線傳輸速率,數(shù)據(jù)收集時(shí)延極高,降低了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的適用性。因此,在平衡網(wǎng)絡(luò)能耗的前提下,縮短移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集時(shí)延,對于移動(dòng)收集的研究和應(yīng)用至關(guān)重要。本文主要從以上方面來研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的數(shù)據(jù)收集算法。首先提出了一個(gè)基于同心圓軌道的多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的數(shù)據(jù)收集方案,在均衡網(wǎng)絡(luò)能耗的前提下,減少數(shù)據(jù)收集時(shí)延。隨后將該方案進(jìn)一步拓展至三維環(huán)境中,利用移動(dòng)節(jié)點(diǎn)抑制網(wǎng)絡(luò)中拓?fù)淇斩吹臄U(kuò)張,輔助數(shù)據(jù)收集,降低網(wǎng)絡(luò)能耗,提高網(wǎng)絡(luò)連通度,延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)長。論文的主要工作,體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)提出基于多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的數(shù)據(jù)收集方案。在分析了已有的軌道規(guī)劃方案后,我們發(fā)現(xiàn),將移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的路徑規(guī)劃為問心圓軌道時(shí),移動(dòng)節(jié)點(diǎn)能定期相遇,中繼數(shù)據(jù),從而縮短數(shù)據(jù)被攜帶的時(shí)間,降低數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延。2)研究基于三維網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)淇斩礄z測機(jī)制。已有的三維空洞檢測機(jī)制在探測過程中將產(chǎn)生大量能耗,本文提出一個(gè)基于分簇的拓?fù)淇斩礄z測算法,能顯著降低網(wǎng)絡(luò)能耗,還能調(diào)整探測結(jié)果的精確度。3)設(shè)計(jì)多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的三維數(shù)據(jù)收集方案。結(jié)合已有的研究結(jié)果,獲取到拓?fù)淇斩吹奈恢眯螤詈?計(jì)算空洞的外切球,設(shè)置多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在外切球上運(yùn)行,收集傳感節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù),降低空洞上的數(shù)據(jù)量,防止空洞的進(jìn)一步擴(kuò)張。
【關(guān)鍵詞】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 多移動(dòng)元素 數(shù)據(jù)收集 三維空間 空洞檢測 空洞抑制
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212.9;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 研究背景和意義10-11
• 1.2 研究目標(biāo)及內(nèi)容11-12
• 1.2.1 研究目標(biāo)11
• 1.2.2 研究內(nèi)容11-12
• 1.3 論文的主要工作和創(chuàng)新12
• 1.4 論文的組織安排12-13
• 第二章 研究現(xiàn)狀13-19
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)13-15
• 2.1.1 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)及其應(yīng)用14
• 2.1.2 無線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)14
• 2.1.3 無線傳感網(wǎng)的應(yīng)用14-15
• 2.2 無線傳感網(wǎng)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的數(shù)據(jù)收集方案15-17
• 2.2.1 COM15-16
• 2.2.2 CSS16
• 2.2.3 P-NJN16-17
• 2.3 無線傳感網(wǎng)三維空洞探測方案17-18
• 2.3.1 右手法則17
• 2.3.2 單位球探測法17
• 2.3.3 基于連接度的空洞探測法17-18
• 2.4 無線傳感網(wǎng)三維數(shù)據(jù)收集方案18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 第三章 無線傳感網(wǎng)中基于多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的數(shù)據(jù)收集算法19-31
• 3.1 相關(guān)工作19
• 3.2 符號(hào)及概念定義19-20
• 3.3 基于多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的數(shù)據(jù)收集算法20-23
• 3.3.1 問題建模20-21
• 3.3.2 算法描述21-23
• 3.4 性能分析23-25
• 3.4.1 傳感節(jié)點(diǎn)的傳輸半徑分布23-24
• 3.4.2 傳感節(jié)點(diǎn)的能量消耗分布24-25
• 3.4.3 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的最大數(shù)據(jù)時(shí)延25
• 3.5 算法拓展25-27
• 3.6 仿真實(shí)驗(yàn)27-30
• 3.6.1 仿真場景27
• 3.6.2 傳輸時(shí)延對比27-29
• 3.6.3 能量消耗對比29
• 3.6.4 網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)長對比29-30
• 3.7 本章小結(jié)30-31
• 第四章 無線傳感器三維網(wǎng)絡(luò)中基于分簇的空洞探測方案31-39
• 4.1 相關(guān)工作研究現(xiàn)狀31
• 4.2 符號(hào)及概念定義31-32
• 4.3 基于分簇的空洞檢測方案32-36
• 4.3.1 問題描述33-34
• 4.3.2 算法描述34-35
• 4.3.3 算法性能分析35-36
• 4.4 仿真實(shí)驗(yàn)36-38
• 4.4.1 仿真構(gòu)建36
• 4.4.2 不同精度的空洞探測36-37
• 4.4.3 算法能耗分析37-38
• 4.5 本章小結(jié)38-39
• 第五章 無線傳感器三維網(wǎng)絡(luò)中基于多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的數(shù)據(jù)收集方案39-47
• 5.1 系統(tǒng)模型39-40
• 5.2 多移動(dòng)節(jié)點(diǎn)輔助的三維數(shù)據(jù)收集方案40-44
• 5.2.1 系統(tǒng)流程圖41-42
• 5.2.2 算法描述42-44
• 5.3 實(shí)驗(yàn)仿真44-46
• 5.3.1 立方簇邊長對算法性能的影響44-45
• 5.3.2 拓?fù)淇斩创笮λ惴ㄐ阅艿挠绊?/span>45-46
• 5.4 本章小結(jié)46-47
• 第六章 論文總結(jié)與展望47-49
• 6.1 論文工作總結(jié)47
• 6.2 未來工作47-49
• 致謝49-50
• 碩士期間發(fā)表論文50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54

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