本文關鍵詞：面向氣象觀測的傳感器網絡CTP路由協(xié)議的研究與改進

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【摘要】：近幾年,傳感器技術和無線通信技術的高速發(fā)展推動了微型傳感器的發(fā)展,傳感器具備了無線通信、數據處理和信息采集等多種能力。待監(jiān)測區(qū)域內的大量廉價節(jié)點,通過無線通信的方式形成自組織多跳網絡,組成了無線傳感器網絡系統(tǒng)。近幾年,已經在許多實際場景中得到了廣泛的應用。由于無線傳感器網絡具有可以快速部署,不需要基礎設施等優(yōu)勢,將無線傳感器網絡與氣象觀測相結合,可以彌補傳統(tǒng)氣象觀測站的不足。在面向氣象觀測的應用場景中,一個非常重要的研究方向是無線傳感器網絡中路由協(xié)議的研究,因為路由協(xié)議的合理設計可以避免整個無線傳感器網絡的低效率傳輸。基于此,本文所開展的主要研究內容如下：首先,完成了ACTP (An Advanced Data Collection Protocol based on CTP)路由協(xié)議算法的設計,提出了基于CTP (Collection Tree Protocol)的能量均衡和數據投遞率優(yōu)化協(xié)議ACTP。通過在節(jié)點的鏈路選擇策略中加入節(jié)點自身的剩余能量和出包率這兩個因素,不在單一依靠ETX值,同時加入了概率選擇機制,實現延長整個網絡的生命周期并進一步提高數據的投遞率。其次,本文提出了節(jié)點采集的溫度數據的異常檢測算法,通過設計適合在性能十分有限的節(jié)點上運行的算法,來規(guī)避異常數據的大量傳輸,從而節(jié)省整個網絡有限的能量。異常檢測算法利用數據的空間相關性,根據鄰居節(jié)點采集的溫度數據,判斷自身采集的數據是否合理。實驗結果證明,本文提出的ACTP路由協(xié)議延長了網絡壽命,進一步提高了數據投遞率。異常檢測算法成功避免了異常數據的傳輸。
【學位授予單位】：南京信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN915.04
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本文編號：1244450