雙層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)擁有靈活、方便、自組織的優(yōu)勢,近年來得到了廣泛的應(yīng)用。通常,雙層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)運行過程中存在中繼節(jié)點故障隱患,對中繼節(jié)點進行后備冗余部署能保證感知節(jié)點數(shù)據(jù)的可靠傳輸,但現(xiàn)場數(shù)據(jù)之間存在重要性差異,冗余部署過程中可能為重要性較低的數(shù)據(jù)配置過多的中繼節(jié)點,造成不必要的開支,影響系統(tǒng)的經(jīng)濟性。本文研究雙層無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于感知節(jié)點重要度的中繼節(jié)點故障容忍部署優(yōu)化問題,即在保證為不同感知節(jié)點實現(xiàn)不同程度的相關(guān)中繼節(jié)點故障容忍的同時,減少所部屬的中繼節(jié)點數(shù)量。依據(jù)不同場景內(nèi)中繼節(jié)點通信能力差異,本文具體進行了如下研究:1)針對部署范圍內(nèi)任意中繼節(jié)點可直接與基站進行通信的場景,研究基于感知節(jié)點重要度的中繼節(jié)點多覆蓋部署問題。首先對問題進行數(shù)學(xué)建模,然后分析并參考相關(guān)的研究成果,基于合并等集合操作與貪心算法,給出了感知節(jié)點邊緣優(yōu)先算法,實現(xiàn)使用最少的中繼節(jié)點,保證存在中繼節(jié)點來接收并轉(zhuǎn)發(fā)各感知節(jié)點的數(shù)據(jù),且多覆蓋程度滿足用戶對各感知節(jié)點的重要度要求。2)針對部署范圍內(nèi)中繼節(jié)點可能無法直接與基站進行通信的場景,繼續(xù)研究基于感知節(jié)點重要度的中繼節(jié)點多連通部署問題。首先使用圖論的方法對...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景
        1.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的簡介
        1.1.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署問題
        1.2.2 問題研究方法
        1.2.3 存在問題
    1.3 研究工作與章節(jié)安排
        1.3.1 研究工作
        1.3.2 章節(jié)安排
第二章 中繼節(jié)點多覆蓋部署優(yōu)化方法
    2.1 問題描述
        2.1.1 研究問題
        2.1.2 場景說明
    2.2 中繼節(jié)點多覆蓋部署問題建模
        2.2.1 模型建立
        2.2.2 模型分析
    2.3 感知節(jié)點邊緣優(yōu)先算法
        2.3.1 相關(guān)算法分析
        2.3.2 核心思想
        2.3.3 候選區(qū)域的獲取
        2.3.4 算法步驟與流程圖
    2.4 仿真驗證與性能分析
        2.4.1 實驗設(shè)置
        2.4.2 求解質(zhì)量分析對比
        2.4.3 求解時間分析對比
    2.5 本章小結(jié)
第三章 中繼節(jié)點多連通部署優(yōu)化方法
    3.1 問題描述
        3.1.1 研究問題
        3.1.2 場景說明
    3.2 中繼節(jié)點多連通部署問題建模
        3.2.1 模型建立
        3.2.2 模型分析
    3.3 相關(guān)圖論基礎(chǔ)
    3.4 最優(yōu)路徑增補算法
        3.4.1 相關(guān)算法分析
        3.4.2 核心思想
        3.4.3 相關(guān)子算法
        3.4.4 算法步驟與流程圖
    3.5 仿真驗證與性能分析
        3.5.1 實驗設(shè)置
        3.5.2 求解質(zhì)量分析對比
        3.5.3 求解時間分析對比
    3.6 本章小結(jié)
第四章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署優(yōu)化軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
    4.1 需求分析
        4.1.1 主要用途及用戶
        4.1.2 功能需求
        4.1.3 非功能性需求
    4.2 軟件設(shè)計
        4.2.1 總體設(shè)計
        4.2.2 接口設(shè)計
        4.2.3 運行設(shè)計
    4.3 應(yīng)用與展示
        4.3.1 整體實現(xiàn)
        4.3.2 數(shù)據(jù)輸入
        4.3.3 判定與優(yōu)化部署
        4.3.4 畫面展示選項
        4.3.5 功能實現(xiàn)說明
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)和展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
攻讀碩士學(xué)位期間參與的項目
附件



本文編號：3836774