本文關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位與匯聚節(jié)點選址的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)連同云計算、大數(shù)據(jù)的齊頭并進(jìn)成為當(dāng)前最熱門的三大IT發(fā)展技術(shù)。其能夠預(yù)見在短暫的時間內(nèi)將實現(xiàn)對傳統(tǒng)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)顛覆性的改造和提升。并帶來無窮的經(jīng)濟(jì)效益。而WSN是物聯(lián)網(wǎng)最接近物理世界的一端,作為新起之秀對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速崛起起到了關(guān)鍵性的作用。2009年溫總理在無錫新區(qū)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院進(jìn)行實地考察并設(shè)立“感知中國”的科研園區(qū)。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提升到了國家的發(fā)展戰(zhàn)略上來。物聯(lián)網(wǎng)概念的一提出,在全國涌現(xiàn)出了大批的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新型科技企業(yè),如智能家居、車聯(lián)網(wǎng)、無錫智能交通和智慧城市等新興的產(chǎn)業(yè)。在未來,其在國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)上作用越來越明顯。加強WSN技術(shù)研究這也是提升我國計算機(jī)核心技術(shù)水平的切入點。本文主要研究mWSN中匯聚節(jié)點的定位與選址等問題,主要的工作是建立了一套比較完備的mWSN的匯聚節(jié)點動態(tài)選址模型。用來解決目前絕大多數(shù)匯聚節(jié)點動態(tài)選址策略都是基于靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)或缺乏自適應(yīng)能力等問題。系統(tǒng)模型結(jié)合了優(yōu)越的Steiner幾何中心,并研究了Steiner的幾何性質(zhì),給出了Steiner中心的離散和連續(xù)的兩種定義,同時還給出了與本文相關(guān)的Steiner移動應(yīng)用的速度和加速度的數(shù)學(xué)定義。此外,Durocher理論證明了Steiner中心的穩(wěn)定性為1.2071,偏心性為0.7854,表明使用Steiner中心還可使得匯聚節(jié)點擁有高穩(wěn)定和低偏心的特征。通過實驗數(shù)據(jù)說明了Steiner比最小包圍圓心、質(zhì)心、歐幾里得中心在移動網(wǎng)絡(luò)中穩(wěn)定性和偏心性的二者綜合表現(xiàn)要優(yōu)越得多。同時使用Steiner作為幾何中心能夠使得網(wǎng)絡(luò)減少最大跳數(shù)、減小網(wǎng)絡(luò)平局跳數(shù)和節(jié)省能量消耗方面有非常明顯的作用。表明該模型采用Steiner的先進(jìn)性和科學(xué)性。在系統(tǒng)模型設(shè)計方面,該系統(tǒng)提出了一種基于邊結(jié)構(gòu)設(shè)計的模型。該系統(tǒng)模型分為集中式和分布式兩種,能動態(tài)保持Sink在mWSN的Steiner最佳位置,該模型基于邊結(jié)構(gòu)設(shè)計,只需要網(wǎng)絡(luò)凸殼上少量邊節(jié)點的參與就可實現(xiàn)最佳的匯聚節(jié)點位置的獲取。并能將計算節(jié)點個數(shù)的復(fù)雜度從O(n)下降到o((?))。分布式模型是由凸殼上的節(jié)點的協(xié)作構(gòu)造一個圍繞凸殼的最短鏈路,協(xié)同方式完成凸殼的維護(hù)。集中式模型采用單Sink的主從模式維護(hù)凸殼。模型還結(jié)合了Kalman濾波算法對Sink的軌跡進(jìn)行濾波,并根據(jù)濾波后的軌跡進(jìn)行下一時刻Sink的位置預(yù)測,縮小了周期更新所帶來的匯聚節(jié)點兩間隔時間點的滯后距離。從而確保匯聚節(jié)點真正的實時Steiner中心。本論文主要設(shè)計了一個動態(tài)保持Sink在最佳位置的系統(tǒng)模型,解決了各類群體特征網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點的動態(tài)選址的問題。對WSN的學(xué)習(xí),還設(shè)計了一個瓦斯無線監(jiān)測系統(tǒng)。希望本文提出的匯聚節(jié)點選址模型能為以后研究匯聚節(jié)點選址方面的科研工作者提供一種參考。
【關(guān)鍵詞】：匯聚節(jié)點選址 移動傳感器網(wǎng)絡(luò) Steiner中心 結(jié)構(gòu)意識自適應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP212.9;TN929.5;TP391.44
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景和意義8-9
• 1.2 節(jié)點定位與選址研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 常見的無線傳感定位技術(shù)9-10
• 1.2.2 常見匯聚節(jié)點的選址技術(shù)10-11
• 1.3 研究內(nèi)容與貢獻(xiàn)11-12
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-14
• 第二章 節(jié)點定位與選址介紹14-26
• 2.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法14-18
• 2.1.1 三邊測量法14
• 2.1.2 雙曲線定位法14-15
• 2.1.3 抵達(dá)角度定位方法15-16
• 2.1.4 極大似然估計法16
• 2.1.5 最小二乘法16-17
• 2.1.6 DV-Hop算法17-18
• 2.1.7 Wifi指紋數(shù)據(jù)庫18
• 2.2 常見匯聚節(jié)點的選址策略18-20
• 2.2.1 部署NP-難問題18-19
• 2.2.2 單匯聚節(jié)點選址19
• 2.2.3 多匯聚節(jié)點選址19-20
• 2.3 靜態(tài)匯聚節(jié)點選址策略20-23
• 2.3.1 匯聚節(jié)點部署原則20-21
• 2.3.2 關(guān)鍵參考度量21-23
• 2.4 移動匯聚節(jié)點選址策略23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 Steiner及其移動應(yīng)用性質(zhì)的研究26-34
• 3.1 物體的特征表示26-27
• 3.1.1 全局信息法26
• 3.1.2 局部信息法26-27
• 3.2 Steiner局部凸殼支撐函數(shù)27-28
• 3.2.1 凸殼的支撐函數(shù)27-28
• 3.3 Steiner中心28-30
• 3.3.1 Steiner中心的定義28-29
• 3.3.2 Steiner的性質(zhì)29
• 3.3.3 移動Steiner點的速度和方向29-30
• 3.4 Steiner中心高穩(wěn)定低偏心性質(zhì)30-31
• 3.4.1 Steiner點的k-穩(wěn)定30
• 3.4.2 Steiner點是π/4穩(wěn)定30
• 3.4.3 移動應(yīng)用的高穩(wěn)定與低偏心性30-31
• 3.5 實驗及其結(jié)果分析31-33
• 3.6 本章小結(jié)33-34
• 第四章 基于Steiner中心的匯聚節(jié)點定位與選址的研究34-54
• 4.1 移動傳感器網(wǎng)絡(luò)與匯聚節(jié)點34-35
• 4.2 SCSN系統(tǒng)模型35-36
• 4.2.1 SCSN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分類35
• 4.2.2 SCSN模型原理35-36
• 4.3 集中式和分布式SCSN模型設(shè)計36-39
• 4.3.1 絕對位置轉(zhuǎn)換成相對位置36-37
• 4.3.2 集中式SCSN模型37-38
• 4.3.3 分布式SCSN模型38-39
• 4.4 結(jié)構(gòu)意識自適應(yīng)算法39-43
• 4.4.1 SASA算法設(shè)計思想39-40
• 4.4.2 集中式模型SASA算法實現(xiàn)40-41
• 4.4.3 分布式模型SASA算法實現(xiàn)41
• 4.4.4 分布式和集中式性能對比41-43
• 4.5 Kalman軌跡預(yù)測43-46
• 4.5.1 kalman原理43-44
• 4.5.2 Kalman軌跡濾波與預(yù)測44-46
• 4.6 Steiner移動應(yīng)用高穩(wěn)定低偏心性46-48
• 4.7 性能分析與評價48-52
• 4.7.1 低復(fù)雜度49-50
• 4.7.2 動態(tài)自適應(yīng)50
• 4.7.3 低時延50-51
• 4.7.4 強魯棒性51-52
• 4.8 本章小結(jié)52-54
• 第五章 一種無線傳感網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與應(yīng)用54-62
• 5.1 傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征54
• 5.2 智能瓦斯傳感網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計54-55
• 5.3 智能瓦斯傳感器設(shè)計55-58
• 5.3.1 運放電路原理及設(shè)計55-56
• 5.3.2 傳感器智能設(shè)計56-57
• 5.3.3 低功耗冷啟動采樣設(shè)計57-58
• 5.4 實驗及其結(jié)果58-60
• 5.5 本章小結(jié)60-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-63
• 6.1 本文總結(jié)62
• 6.2 展望62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄：作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文67

【參考文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王德江;支撐函數(shù)及其在圖像特征表示中的應(yīng)用[D];江南大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：無線傳感網(wǎng)絡(luò)定位與匯聚節(jié)點選址的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：386294