發(fā)布時(shí)間：2017-10-19 07:17

  本文關(guān)鍵詞：WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)及節(jié)點(diǎn)定位算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：在WSN網(wǎng)絡(luò)工程應(yīng)用中,獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)位置信息是工程監(jiān)測的基礎(chǔ),可以為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的生存周期及網(wǎng)絡(luò)健壯性等提供一定的支持。已應(yīng)用于青藏鐵路北麓河沿線的遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng),是一套基于WSN節(jié)點(diǎn)所組成的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)監(jiān)測系統(tǒng),采用多跳自組織的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu),能夠有效解決對監(jiān)測環(huán)境場地物理數(shù)據(jù)信息的獲取。其中,傳感器網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)間通過Z-Stack協(xié)議棧進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,Android網(wǎng)關(guān)一方面與協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)通過藍(lán)牙連接,另一方面存儲(chǔ)上傳的數(shù)據(jù)信息并上報(bào)數(shù)據(jù)至遠(yuǎn)程服務(wù)器。但由于節(jié)點(diǎn)被隨意分散至監(jiān)測區(qū)域,且節(jié)點(diǎn)不具備定位功能,導(dǎo)致不能工作的節(jié)點(diǎn)無法區(qū)別,影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的生存周期。針對此問題,本文設(shè)計(jì)了一種三維空間下的節(jié)點(diǎn)定位算法和網(wǎng)狀網(wǎng)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法,并采用Android網(wǎng)關(guān)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及未知節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)進(jìn)行界面上的顯示。所設(shè)計(jì)具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)獲取的WSN網(wǎng)絡(luò),其目的主要是為獲取節(jié)點(diǎn)間的連通路徑及中轉(zhuǎn)關(guān)系,進(jìn)而根據(jù)已知節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)對未知節(jié)點(diǎn)相對位置坐標(biāo)的獲取。系統(tǒng)針對無線網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)類型的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),采用Z-Stack協(xié)議棧與圖論相關(guān)理論實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)的拓?fù)洌幌到y(tǒng)針對三維空間下未知節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo),通過結(jié)合RSSI密度概率函數(shù)、三維球形覆蓋域及質(zhì)心算法實(shí)現(xiàn)了三維空間中未知節(jié)點(diǎn)的定位；同時(shí)采用Android網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)了界面的顯示。論文完成了帶有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ芗肮?jié)點(diǎn)定位功能的設(shè)計(jì),并對定位中存在的誤差、節(jié)點(diǎn)密度量進(jìn)行了研究,對相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了相應(yīng)的測試,包括網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連通關(guān)系、未知節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)等,并對測試結(jié)果進(jìn)行記錄。實(shí)際測試情況表明,所設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)算法和三維節(jié)點(diǎn)定位算法滿足實(shí)際的工程要求,能夠很好地完成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的獲取及節(jié)點(diǎn)位置坐標(biāo)的確定等功能。達(dá)到了一定的研究目的。
【關(guān)鍵詞】：WSN 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn) 節(jié)點(diǎn)定位技術(shù) Android
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 研究背景8-11
• 1.1.1 論文研究背景8
• 1.1.2 WSN網(wǎng)絡(luò)的簡介8-9
• 1.1.3 WSN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用9-10
• 1.1.4 課題研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 WSN拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)技術(shù)11-12
• 1.2.2 節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)12-13
• 1.3 論文的主要內(nèi)容和組織結(jié)構(gòu)13-14
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容13
• 1.3.2 結(jié)構(gòu)安排13-14
• 1.4 本章小結(jié)14-15
• 2 基于協(xié)議棧與圖論的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法研究與分析15-31
• 2.1 WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)概述15
• 2.2 圖論中可描述WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞南嚓P(guān)理論15-19
• 2.2.1 圖論基本概念16
• 2.2.2 圖的表示16-19
• 2.3 協(xié)議棧及路由協(xié)議中可描述WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞南嚓P(guān)理論19-22
• 2.3.1 Z-Stack協(xié)議棧概述20-21
• 2.3.2 鄰居節(jié)點(diǎn)表21-22
• 2.4 WSN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法的設(shè)計(jì)22-25
• 2.4.1 WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅奶攸c(diǎn)22-23
• 2.4.2 WSN網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)步驟23-25
• 2.5 WSN網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法測試25-30
• 2.5.1 算法中相關(guān)協(xié)議測試概括25
• 2.5.2 協(xié)議測試設(shè)備25-26
• 2.5.3 協(xié)議測試環(huán)境26-30
• 2.6 本章小結(jié)30-31
• 3 基于三維質(zhì)心法的節(jié)點(diǎn)定位算法研究與分析31-57
• 3.1 WSN網(wǎng)絡(luò)定位算法概述31
• 3.2 WSN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的相關(guān)理論31-36
• 3.2.1 基于測距定位算法32-35
• 3.2.2 非基于測距定位算法35-36
• 3.3 WSN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的設(shè)計(jì)36-45
• 3.3.1 WSN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的特點(diǎn)37-38
• 3.3.2 WSN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位思想38-44
• 3.3.3 3DCSPR算法流程設(shè)計(jì)44-45
• 3.4 WSN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)定位算法的仿真45-56
• 3.4.1 節(jié)點(diǎn)定位算法仿真內(nèi)容概括45
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備45-46
• 3.4.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境46-56
• 3.5 本章小結(jié)56-57
• 4 基于Android的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與節(jié)點(diǎn)定位的顯示57-66
• 4.1 Android技術(shù)的概述57
• 4.2 Android技術(shù)界面顯示圖理論57-58
• 4.3 拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)及節(jié)點(diǎn)定位的顯示設(shè)計(jì)58-65
• 4.3.1 拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)及節(jié)點(diǎn)定位的顯示特點(diǎn)59
• 4.3.2 拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)及節(jié)點(diǎn)定位的顯示59-65
• 4.4 本章小結(jié)65-66
• 5 結(jié)論66-68
• 5.1 總結(jié)66
• 5.2 結(jié)論66-67
• 5.3 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文71-72
• 致謝72-74

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本文編號(hào)：1059755