【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSNs)是由微電子、嵌入式、傳感器以及網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)支撐起來的研究領(lǐng)域。廣泛應(yīng)用于軍事、環(huán)境、醫(yī)療、救災(zāi)、工業(yè)、家居、商業(yè)等多個領(lǐng)域。但是網(wǎng)絡(luò)生存期問題一直是該領(lǐng)域的一個瓶頸,因此如何延長無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存期是一個重要問題。隨著移動節(jié)點(diǎn)的引入以及無線充電技術(shù)的興起,利用移動節(jié)點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)補(bǔ)充能量從而延長網(wǎng)絡(luò)的生存期成為了一個新的研究方向。移動節(jié)點(diǎn)的路徑規(guī)劃方案的設(shè)計是該研究方向中的一個研究熱點(diǎn)。以移動節(jié)點(diǎn)的路徑規(guī)劃方案為主要研究內(nèi)容,本文的工作和貢獻(xiàn)主要有以下幾個方面:(1)本文簡要的介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、特性、背景和當(dāng)前的針對延長網(wǎng)絡(luò)生存期的一些熱點(diǎn)領(lǐng)域。(2)本文簡要介紹了無線充電技術(shù)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的移動式充電、移動式數(shù)據(jù)收集以及移動路徑安全性的國內(nèi)外相關(guān)工作。(3)本文建立了移動節(jié)點(diǎn)為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行充電并同時進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的問題模型,提出了移動式的數(shù)據(jù)收集及充電的路徑規(guī)劃算法和針對移動節(jié)點(diǎn)的路由協(xié)議算法。不僅實現(xiàn)了本文提出的路徑算法而且還另外實現(xiàn)了兩種相關(guān)算法作為對比算法。最后通過omnet++網(wǎng)絡(luò)仿真軟件進(jìn)行了實驗。在實驗中,我們以移動節(jié)點(diǎn)的速率和數(shù)據(jù)收集時延為自變量評估網(wǎng)絡(luò)性能,證明了本文算法與對比算法相比的確延長了網(wǎng)絡(luò)的生存期。(4)本文建立了移動節(jié)點(diǎn)移動過程中保證路徑效率及安全性的問題模型。并進(jìn)一步設(shè)計出了不可預(yù)知路徑規(guī)劃算法。首先將監(jiān)測點(diǎn)坐標(biāo)輸入TSP算法生成一個最小哈密頓回路,并提出一個訪問概率函數(shù)Pij,計算節(jié)點(diǎn)間的訪問概率。最后利用該函數(shù)產(chǎn)生的概率矩陣確定路徑,通過SPSS統(tǒng)計分析軟件對算法生成的路徑進(jìn)行了隨機(jī)性測試,取定合適的訪問概率函數(shù)Pij中的參數(shù)值。通過omnet++網(wǎng)絡(luò)仿真軟件進(jìn)行了實驗,證明在移動路徑長度上比之隨機(jī)路徑有顯著降低且路徑也滿足隨機(jī)性的要求。
【學(xué)位授予單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9;TM724

【參考文獻(xiàn)】

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1 李建中;高宏;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展[J];計算機(jī)研究與發(fā)展;2008年01期

本文編號：2754856