能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)吞吐量的分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2022-12-04 19:01
隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的廣泛研究與應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)壽命桎梏了其更深入的發(fā)展。無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)由于電池供電終將耗盡能量,而由于其應(yīng)用領(lǐng)域監(jiān)測(cè)區(qū)域廣泛的特性,人為更換電池顯然是不現(xiàn)實(shí)的。能量收集技術(shù)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)上的應(yīng)用就是為了解決這一節(jié)點(diǎn)供能問(wèn)題,節(jié)點(diǎn)通過(guò)收集布署環(huán)境中的潛在能源,轉(zhuǎn)換為電能供給本身能量消耗,只要可收集的環(huán)境能源是源源不斷的,無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)就可以獲得永續(xù)的工作能力。這種能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的,作為一種新興的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)于其各方面的研究進(jìn)展都是十分有限的,而對(duì)于其中一類(lèi)有廣泛應(yīng)用場(chǎng)景的具有線性特征的能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)更是如此,如城市熱網(wǎng)監(jiān)測(cè)、石油管網(wǎng)監(jiān)測(cè)、公路鐵路監(jiān)測(cè)等,對(duì)于這類(lèi)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)由于其應(yīng)用對(duì)象需要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)盡可能快地成功上傳的特點(diǎn),吞吐量是一個(gè)至關(guān)重要的性能指標(biāo)。本文的研究目的在于分析具有線性特征的能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的吞吐量并對(duì)其給出盡可能大的優(yōu)化結(jié)果。由于能量收集技術(shù)與環(huán)境能源的種類(lèi)有很大關(guān)系,而不同的環(huán)境能源由于環(huán)境條件的不同甚至?xí)r間的不同會(huì)產(chǎn)生很大的差異,這就使能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具備了很大的不確定性和隨機(jī)性。本文的研究?jī)?nèi)容從分析能量收集無(wú)...
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義
1.1.1 課題的來(lái)源
1.1.2 課題研究的背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)吞吐量的研究現(xiàn)狀
1.2.2 能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
1.2.3 能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)吞吐量研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 EH-WSN吞吐量的理論研究分析
2.1 EH-WSN基礎(chǔ)定義
2.2 EH-WSN吞吐量模型
2.3 EH-WSN吞吐量的計(jì)算
2.3.1 EH-WSN節(jié)點(diǎn)可工作概率
2.3.2 EH-WSN連通分支
2.3.3 EH-WSN端到端延遲
2.3.4 EH-WSN吞吐量的上界
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于梯度分層的EH-WSN路由協(xié)議的設(shè)計(jì)
3.1 梯度分層路由協(xié)議的基本思想
3.2 梯度分層路由協(xié)議的設(shè)計(jì)
3.2.1 建立梯度分層
3.2.2 定義節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)值
3.2.3 競(jìng)選分層簇首
3.2.4 梯度分層轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制
3.2.5 能量不均衡問(wèn)題的解決方案
3.3 節(jié)點(diǎn)編址
3.4 數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建與數(shù)據(jù)采集
4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建
4.1.1 CC2650的環(huán)境搭建
4.1.2 溫差模塊的構(gòu)造
4.1.3 eZ430-RF2500-SHE的環(huán)境搭建
4.2 數(shù)據(jù)采集與分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 梯度分層路由協(xié)議的建模與OPNET仿真
5.1 梯度分層路由協(xié)議的OPNET建模
5.1.1 仿真參數(shù)設(shè)置
5.1.2 仿真網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景
5.1.3 仿真節(jié)點(diǎn)模型
5.1.4 仿真進(jìn)程模型
5.2 仿真分析
5.2.1 梯度分層路由協(xié)議參數(shù)比較
5.2.2 路由協(xié)議吞吐量對(duì)比
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用綜述[J]. 薛波. 通訊世界. 2017(01)
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量收集技術(shù)分析[J]. 杜冬梅,何青,張志. 微納電子技術(shù). 2007(Z1)
碩士論文
[1]能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通性建模與優(yōu)化[D]. 周成超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3708818
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題來(lái)源及研究的背景和意義
1.1.1 課題的來(lái)源
1.1.2 課題研究的背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
1.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)吞吐量的研究現(xiàn)狀
1.2.2 能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
1.2.3 能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)吞吐量研究現(xiàn)狀
1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 EH-WSN吞吐量的理論研究分析
2.1 EH-WSN基礎(chǔ)定義
2.2 EH-WSN吞吐量模型
2.3 EH-WSN吞吐量的計(jì)算
2.3.1 EH-WSN節(jié)點(diǎn)可工作概率
2.3.2 EH-WSN連通分支
2.3.3 EH-WSN端到端延遲
2.3.4 EH-WSN吞吐量的上界
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于梯度分層的EH-WSN路由協(xié)議的設(shè)計(jì)
3.1 梯度分層路由協(xié)議的基本思想
3.2 梯度分層路由協(xié)議的設(shè)計(jì)
3.2.1 建立梯度分層
3.2.2 定義節(jié)點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)值
3.2.3 競(jìng)選分層簇首
3.2.4 梯度分層轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制
3.2.5 能量不均衡問(wèn)題的解決方案
3.3 節(jié)點(diǎn)編址
3.4 數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建與數(shù)據(jù)采集
4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建
4.1.1 CC2650的環(huán)境搭建
4.1.2 溫差模塊的構(gòu)造
4.1.3 eZ430-RF2500-SHE的環(huán)境搭建
4.2 數(shù)據(jù)采集與分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 梯度分層路由協(xié)議的建模與OPNET仿真
5.1 梯度分層路由協(xié)議的OPNET建模
5.1.1 仿真參數(shù)設(shè)置
5.1.2 仿真網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景
5.1.3 仿真節(jié)點(diǎn)模型
5.1.4 仿真進(jìn)程模型
5.2 仿真分析
5.2.1 梯度分層路由協(xié)議參數(shù)比較
5.2.2 路由協(xié)議吞吐量對(duì)比
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用綜述[J]. 薛波. 通訊世界. 2017(01)
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量收集技術(shù)分析[J]. 杜冬梅,何青,張志. 微納電子技術(shù). 2007(Z1)
碩士論文
[1]能量收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)連通性建模與優(yōu)化[D]. 周成超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3708818
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/wltx/3708818.html
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