近年來,隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network,WSN）在理論和應(yīng)用方面的發(fā)展,異構(gòu)WSN中的節(jié)點協(xié)作問題已經(jīng)成為了 WSN網(wǎng)絡(luò)中的研究熱點之一。有很多應(yīng)用場景要求WSN不僅具有事件監(jiān)測能力,還要能夠具有執(zhí)行任務(wù)、事件處理等控制功能。為了適應(yīng)這一需求,一種由大量傳感器節(jié)點（Sensor）和相對少量執(zhí)行器節(jié)點（Actor）組成的新型混雜式WSN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨之出現(xiàn),這種WSN網(wǎng)絡(luò)被稱為無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor and Actor Network,WSAN）。WSAN是一種能夠?qū)崿F(xiàn)信息獲取和事件處理的WSN應(yīng)用。在WSAN中,Sensor節(jié)點和Actor節(jié)點通過大量的協(xié)作,共同完成對環(huán)境的監(jiān)測和對事件的處理。與傳統(tǒng)的WSN相比,WSAN中產(chǎn)生了兩種新的協(xié)作方式:Sensor-Actor協(xié)作（SA）和Actor-Actor協(xié)作（AA）。如何通過網(wǎng)絡(luò)中的SA協(xié)作以及AA協(xié)作共同完成對環(huán)境事件的處理,同時要保證網(wǎng)絡(luò)的實時性以及能耗均衡,是WSAN研究面臨的一大挑戰(zhàn)。對于WSAN這種新型的WSN應(yīng)用來說,傳統(tǒng)的WSN相關(guān)協(xié)議和算法無法完全滿足W... 

【文章來源】：華東師范大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：170 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

WSAN網(wǎng)絡(luò)示例

平面??面主要負(fù)責(zé)監(jiān)測和控制Ｓｅｉｉｏｓｒ節(jié)點和Ａｃｔｏｒ節(jié)點以便使它們能夠面由能量管理平面、移動管理平面和容錯管理平面三部分構(gòu)成。??理平面：負(fù)責(zé)管理節(jié)點如何使用能量。比如當(dāng)節(jié)點能量過低時該平作平面來限制節(jié)點參與監(jiān)測、轉(zhuǎn)發(fā)以及動作等行動。??理平面：負(fù)責(zé)偵測和記錄網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的移動從而保證ＷＳＡＮ網(wǎng)絡(luò)理平面：負(fù)責(zé)偵測與解決因節(jié)點故障而造成的網(wǎng)絡(luò)故障。例如當(dāng)監(jiān)圍或動作節(jié)點的準(zhǔn)確性降低時，容錯管理平面就向協(xié)作平面來報告面??面用來決策網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的行為，而通信平面和管理平面則為協(xié)作平當(dāng)事件被Ｓｅｎｓｏｒ節(jié)點監(jiān)測到以后，Ｓｅｎｏｓｒ節(jié)點通過通信平面將數(shù)據(jù)

？?ＳＡ協(xié)作。這是全自動架構(gòu)的ＷＳＡＮ所擁有的一個協(xié)作特點。在ＳＡ協(xié)作中，Ｓｅｕｓｏｒ??節(jié)點需要選擇一個（圖１．４（ａ））或多個Ａｃｔｏｒ節(jié)點（圖１．４（ｂ））來傳送數(shù)據(jù)。對于選??擇單Ａｃｔｏｒ節(jié)點的情況來說，Ｓｅｎｓｏｒ之間通過協(xié)作選擇離發(fā)生事件最近的Ａｃｔｏｒ??節(jié)點進(jìn)行事件報告，在這種情況下，Ａｃｔｏｒ節(jié)點一般不需要更多的協(xié)作。而對于選??擇多Ａｃｔｏｒ報告的情況，則每個Ｓｅｎｓｏｒ獨立的選擇Ａｃｔｏｒ節(jié)點，Ｓｅｎｓｏｒ之間基本??沒有協(xié)作而把協(xié)作工作交給了?Ａｃｔｏｒ節(jié)點。無論釆用哪種方式，在典型的ＷＳＡＮ??應(yīng)用中Ａｃｔｏｒ節(jié)點必須在一個限定的事件處理時間內(nèi)完成動作，因此許多應(yīng)用中??ＳＡ協(xié)作應(yīng)該能夠?qū)崟r報告事件［１８］。??？?ＡＡ協(xié)作。對于全自動架構(gòu)的ＷＳＡＮ來說Ａｃｔｏｒ節(jié)點之間需要進(jìn)行ＡＡ協(xié)作來??完成相應(yīng)的任務(wù)。而ＡＡ協(xié)作的主要挑戰(zhàn)在于是否要求全部的Ａｃｔｏｒ節(jié)點來進(jìn)行??協(xié)作。在集中式的控制決策中（圖１．５⑷），由一個處于領(lǐng)導(dǎo)地位的Ａｃｔｏｒ節(jié)點與剩??余的Ａｃｔｏｒ節(jié)點進(jìn)行協(xié)作，最后由該Ａｃｔｏｒ節(jié)點做出決策。集中式?jīng)Q策的優(yōu)點在??于決策中心可以選擇最適當(dāng)?shù)模粒悖簦铮蚬?jié)點來完成任務(wù)，但是這個優(yōu)點是以增加了??端到端的時延為代價。而對于分布式的決策方案（圖１．５（ｂ））來說，由于Ａｃｔｏｒ節(jié)??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Coverage and connectivity-aware clustering within k hops in wireless sensor and actuator networks[J]. TUAN Chiu-Ching,WU Yi-Chao.  Science China（Information Sciences）. 2014(06)
[2]一種新型的WSAN兩層協(xié)作路由協(xié)議[J]. 王浩云,王兆敏,任守綱,方賀賀,徐煥良.  計算機(jī)科學(xué). 2013(12)
[3]無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的連通性與覆蓋問題的研究進(jìn)展[J]. 詹婧,劉新華,魏然.  信息系統(tǒng)工程. 2012(12)
[4]無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)SA協(xié)作分簇算法[J]. 易軍,李太福,石為人.  華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(12)
[5]基于重疊區(qū)域的無線傳感反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)連接性恢復(fù)機(jī)制[J]. 趙新元,王能.  計算機(jī)應(yīng)用. 2011(10)
[6]無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)任務(wù)動態(tài)調(diào)度策略[J]. 易軍,石為人,唐云建,許磊.  電子學(xué)報. 2010(06)
[7]面向節(jié)點失效問題的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥杂惴╗J]. 劉林峰,吳家皋,鄒志強(qiáng),陳行,鈕麟.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(04)
[8]多機(jī)器人任務(wù)分配的研究與進(jìn)展[J]. 張崳,劉淑華.  智能系統(tǒng)學(xué)報. 2008(02)

碩士論文
[1]無線傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)實時覆蓋與連通性研究[D]. 蔣立.武漢理工大學(xué) 2013



本文編號：3495803