森林環(huán)境監(jiān)測無線傳感網(wǎng)需要在廣闊的自然環(huán)境中長時間運(yùn)轉(zhuǎn),有些環(huán)境還比較惡劣,人類很難輕易到達(dá),這對于傳感器等設(shè)備的能耗是個巨大挑戰(zhàn)。近年來,將具有節(jié)能優(yōu)勢的占空比工作模式應(yīng)用于森林環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)成為一個有效方案。但是在數(shù)據(jù)傳輸方面也帶來了一些問題:一是傳感器節(jié)點(diǎn)需要定期或者不定期進(jìn)入休眠狀態(tài),導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)經(jīng)常產(chǎn)生變化,提高了路由決策的復(fù)雜程度和難度;二是節(jié)點(diǎn)休眠導(dǎo)致了傳輸?shù)却龝r間增大,數(shù)據(jù)端到端傳輸延時成倍增加。面對這些新問題,需要根據(jù)森林環(huán)境下的無線傳感網(wǎng)的特點(diǎn),對路由機(jī)制進(jìn)行深入研究。本文針對這些問題展開了一系列研究工作。(1)森林環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)部署在大自然中,自集能傳感器節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用越來越多,針對網(wǎng)絡(luò)中包含或者全部是自集能傳感器節(jié)點(diǎn)的情況進(jìn)行路由機(jī)制測試,發(fā)現(xiàn)自集能森林環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)環(huán)路的發(fā)生率很高。這主要是因為傳感器節(jié)點(diǎn)要在不同的狀態(tài)之間切換,網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)變化,需要動態(tài)進(jìn)行路由決策。通過實(shí)驗發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有路由協(xié)議都不能很好地檢測和解鎖環(huán)路。本文針對自集能無線傳感網(wǎng),提出了基于環(huán)路檢測和避免的路由協(xié)議La-CTP,優(yōu)化改進(jìn)重構(gòu)路由線路時的策略,主要包括下一跳節(jié)點(diǎn)更新機(jī)制和環(huán)...

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 無線傳感網(wǎng)概述
        1.2.2 無線傳感網(wǎng)在森林環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用
        1.2.3 森林環(huán)境監(jiān)測無線傳感網(wǎng)面臨的主要挑戰(zhàn)
    1.3 主要研究內(nèi)容
    1.4 研究方法和技術(shù)路線
        1.4.1 研究方法
        1.4.2 技術(shù)路線
    1.5 論文組織結(jié)構(gòu)
2 占空比傳感網(wǎng)路由研究綜述
    2.1 無線傳感網(wǎng)路由協(xié)議
        2.1.1 傳統(tǒng)無線傳感網(wǎng)路由協(xié)議
        2.1.2 無線傳感網(wǎng)中的機(jī)會路由機(jī)制
    2.2 占空比傳感網(wǎng)路由協(xié)議分析
        2.2.1 同步占空比路由協(xié)議
        2.2.2 異步占空比路由協(xié)議
    2.3 本章小結(jié)
3 占空比傳感網(wǎng)路由中的環(huán)路控制
    3.1 問題的提出背景
        3.1.1 自集能傳感網(wǎng)的占空比模型
        3.1.2 環(huán)路產(chǎn)生原因分析
    3.2 環(huán)路的避免與快速解鎖機(jī)制
        3.2.1 La-CTP的下一跳節(jié)點(diǎn)更新機(jī)制
        3.2.2 La-CTP的環(huán)路解鎖機(jī)制
    3.3 本章小節(jié)
4 異步占空比傳感網(wǎng)高效機(jī)會轉(zhuǎn)發(fā)策略
    4.1 異步占空比傳感網(wǎng)模型
        4.1.1 問題描述
        4.1.2 網(wǎng)絡(luò)模型與假設(shè)
    4.2 高效的機(jī)會轉(zhuǎn)發(fā)策略
        4.2.1 路由測度的計算
        4.2.2 轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)選擇策略
        4.2.3 多轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時協(xié)調(diào)方法
        4.2.4 輕量級鏈路動態(tài)更新機(jī)制
    4.3 本章小結(jié)
5 鏈路不可靠網(wǎng)絡(luò)中的層次路由優(yōu)化
    5.1 問題的提出
    5.2 相關(guān)工作及分析
    5.3 網(wǎng)絡(luò)模型和假設(shè)
    5.4 S-APTEEN層次路由協(xié)議
        5.4.1 軟硬門限機(jī)制優(yōu)化
        5.4.2 數(shù)據(jù)采樣優(yōu)化
        5.4.3 數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
6 實(shí)驗與分析
    6.1 實(shí)驗環(huán)境搭建與參數(shù)設(shè)置
    6.2 La-CTP的實(shí)驗與分析
        6.2.1 實(shí)驗環(huán)境與設(shè)置
        6.2.2 實(shí)驗結(jié)果及分析
    6.3 EOF的實(shí)驗與分析
        6.3.1 實(shí)驗環(huán)境與設(shè)置
        6.3.2 實(shí)驗結(jié)果及分析
    6.4 S-APTEEN的實(shí)驗與分析
        6.4.1 實(shí)驗環(huán)境與設(shè)置
        6.4.2 實(shí)驗結(jié)果及分析
7 創(chuàng)新點(diǎn)與展望
    7.1 總結(jié)與創(chuàng)新點(diǎn)
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
個人簡介
導(dǎo)師簡介
獲得成果目錄
致謝



本文編號：3737717