無線傳感器網(wǎng)絡作為物聯(lián)網(wǎng)基礎框架的重要組成部分,具有廣闊的應用前景。數(shù)據(jù)收集是無線傳感器網(wǎng)絡應用的基本功能,傳感器節(jié)點能否采集到監(jiān)測區(qū)完整數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)接脩糁行?決定了網(wǎng)絡應用的響應速度和性能體驗。然而傳感器節(jié)點能量和存儲空間有限、計算和通信能力較弱,網(wǎng)絡中存在不可靠鏈路和覆蓋空洞等問題。面對這些問題,如何設計有效的數(shù)據(jù)收集技術,使得數(shù)據(jù)收集在達到高能效目的的同時,還能滿足低延遲、高收集率的應用要求,是本文研究的重點。研究工作概括如下:(1)研究無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋空洞檢測與修復問題。針對覆蓋空洞導致監(jiān)測區(qū)網(wǎng)絡覆蓋服務質量下降和數(shù)據(jù)不能完整采集的問題,提出了一種基于鏈路交點相對位置信息的覆蓋空洞檢測算法CHDARPI,基于節(jié)點方向角自適應的空洞檢測消息轉發(fā)機制,在提高空洞檢測速度的同時降低了空洞檢測能耗。針對覆蓋空洞完全修復問題為NP-hard問題,提出了一種基于非并行二分法的分布式覆蓋空洞修復算法CHRAND,采用弧二分法確定空洞修復最優(yōu)位置,保證了移動節(jié)點能夠修復的空洞面積達到最大。實驗結果表明:與現(xiàn)有方法相比,CHDARPI在平均空洞檢測時間和檢測能耗方面分別下降15.2...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1基于長城遺址監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡應用土遺址保護在世界范圍內缺乏系統(tǒng)的保護理論和技術，成為文物保護領域公認的難題

西北大學博士學位論文2大發(fā)展專項計劃。國家科技重大專項項目“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”已經(jīng)將無線傳感器網(wǎng)絡列為重要內容之一，并開展了從整體戰(zhàn)略到關鍵技術的多分支研究。2009年溫家寶總理在無錫和北京分別發(fā)表了重要講話，強調我國要大力發(fā)展無線傳感器網(wǎng)絡技術，努力突破物聯(lián)網(wǎng)核心技術壁....

圖2.17空洞修復冗余度分析

第二章無線傳感器網(wǎng)絡覆蓋空洞檢測與修復512.4.5.2空洞修復冗余度分析在空洞完全修復的基礎上，覆蓋冗余度(CoverageRedundantDegree,CRD)定義為全部修復節(jié)點覆蓋面積之和減去覆蓋空洞的面積，最后再除以覆蓋空洞的面積，覆蓋冗余度的計算如公式(2.60)所示....

圖3.2網(wǎng)絡節(jié)點分層（）度量及下一跳鄰居表確定

協(xié)議65根據(jù)到Sink跳數(shù)由小到大的順序，將網(wǎng)絡節(jié)點劃分為多個分層。設網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)量為N，Sink向網(wǎng)絡所有節(jié)點廣播跳數(shù)消息(HopMessage,HM)，HM存儲了當前節(jié)點距離Sink的跳數(shù)(hop)信息。任意節(jié)點接收到第一個HM包，在經(jīng)歷時間周期1T2s后，選擇最小hop的H....

圖3.4(a)網(wǎng)絡平均轉發(fā)率

第三章不可靠鏈路無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)能路由協(xié)議69高于0.6，則可以適當擴大網(wǎng)絡規(guī)模。3.3.6實驗與分析本節(jié)通過仿真實驗分析了EEDRP協(xié)議的性能。在每個時隙隨機選擇源節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包以多跳到達Sink，每個仿真結果數(shù)值為40個隨機場景運行結果的平均值。仿真實驗中主要參數(shù)設置....

本文編號：3916792