本文關鍵詞：基于休眠調度的無線傳感器網(wǎng)絡高能效數(shù)據(jù)收集機制研究

  更多相關文章： 無線傳感器網(wǎng)絡 數(shù)據(jù)收集 冗余檢測 覆蓋 能耗 休眠調度

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡的一個重要技術就是數(shù)據(jù)收集技術,通過將節(jié)點收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到基站并對其進行分析以便作出相應的決策。同時,數(shù)據(jù)收集技術也是無線傳感器網(wǎng)絡得以穩(wěn)定、高效、順利運行的支撐技術之一。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來,WSNs的數(shù)據(jù)收集技術正在逐漸向多源信息、海量信息和冗余收集的方向發(fā)展。然而,WSNs及無線傳感器節(jié)點的存儲空間、計算能力、通信能力、感知外部數(shù)據(jù)的能力等都非常有限,對數(shù)據(jù)收集的效率提出了不小的挑戰(zhàn)。以能效為首要目標的數(shù)據(jù)收集技術成為該領域研究的重點。本文在調研國內外無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收集技術的基礎上,對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)收集技術的優(yōu)勢及劣勢進行了分析。同時,以降低能耗、均衡能耗為目標,建立了基于簇狀的數(shù)據(jù)收集模型,此外,在確保覆蓋度的基礎上,以降低冗余為目的,對靜態(tài)網(wǎng)絡進行了優(yōu)化部署。本文主要的研究內容包括下列幾個方面:(1)首先對WSNs的基本特點、關鍵技術、體系結構、應用場景進行了總結分析,對WSNs的休眠調度問題以及數(shù)據(jù)收集技術進行了分析,并各自對其進行了分類。(2)提出一種休眠調度算法,無線傳感器節(jié)點根據(jù)自己以及鄰居節(jié)點的位置關系,計算鄰居節(jié)點對自己的感知區(qū)域的覆蓋程度,如果鄰居節(jié)點對自己的感知區(qū)域覆蓋度超過給定的閾值,那么節(jié)點判定自己處于冗余狀態(tài),將自己休眠。(3)基于k-means算法,構建了一種基于簇的大小均勻式的網(wǎng)絡模型,且對網(wǎng)絡的能耗進行了分析,以能耗均衡性為目標,設計并實現(xiàn)了簇頭輪轉的全網(wǎng)數(shù)據(jù)收集。(4)提出了一種覆蓋冗余判別算法,節(jié)點根據(jù)自身與鄰居節(jié)點的距離、鄰居節(jié)點的數(shù)量、以及鄰居節(jié)點對自身感知區(qū)域的覆蓋程度三方面判斷其是否冗余,若為冗余節(jié)點,則進入休眠狀態(tài),以降低全網(wǎng)能耗。
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TN929.5

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