無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Networks, WSNs）是由部署在監(jiān)測區(qū)域的、大量的傳感器節(jié)點通過多跳組織的形式構成的無線網(wǎng)絡。無線傳感器網(wǎng)絡主要是利用傳感器節(jié)點的傳感器感知監(jiān)測對象的信息,并通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送給匯聚節(jié)點（Sink節(jié)點）,匯聚節(jié)點再通過以太網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)等形式將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡中,節(jié)點不但要承擔監(jiān)測的任務,同時又要做為中繼節(jié)點完成多跳路由的數(shù)據(jù)傳輸任務,所以,在網(wǎng)絡中距離Sink節(jié)點較近的節(jié)點能量消耗較快,使得無線傳感器網(wǎng)絡能耗不均。因此,一種基于移動Sink的新型無線傳感器網(wǎng)絡模式得到了廣泛應用,它的基本思路是Sink節(jié)點在整個監(jiān)測區(qū)域內移動以此獲得實時的監(jiān)測信息,使得網(wǎng)絡能量的消耗更加均衡。森林資源的監(jiān)測和監(jiān)測數(shù)據(jù)的獲取是無線傳感器網(wǎng)絡的典型應用,然而,在面向森林資源的無線傳感器網(wǎng)絡監(jiān)測過程中,由于林區(qū)氣候、環(huán)境的惡劣導致傳感器節(jié)點極容易出現(xiàn)故障,節(jié)點之間的通信鏈路也極容易受外界氣候的影響而出現(xiàn)通信故障,從而影響無線傳感器網(wǎng)絡的傳輸可靠性和運行穩(wěn)定性。因此,設計高可靠、低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡是滿足森林資源監(jiān)控應用的關... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：106 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 問題的提出與研究意義
    1.2 無線傳感器網(wǎng)絡相關理論及國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 無線傳感器網(wǎng)絡的概念
        1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡的可靠性
        1.2.3 移動Sink的無線傳感器網(wǎng)絡
        1.2.4 森林資源監(jiān)測的移動Sink無線傳感器網(wǎng)絡
    1.3 論文主要工作
2 移動Sink無線傳感器網(wǎng)絡理論基礎
    2.1 無線傳感器網(wǎng)絡
        2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點
        2.1.2 ZigBee協(xié)議棧
    2.2 無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議
        2.2.1 平面無線傳感器網(wǎng)絡路由選擇協(xié)議
        2.2.2 分簇無線傳感器網(wǎng)絡路由選擇協(xié)議
        2.2.3 基于移動sink節(jié)點無線傳感器網(wǎng)絡路由協(xié)議
    2.3 無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議
        2.3.1 基于競爭的無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議
        2.3.2 基于調度的無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議
        2.3.3 無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議的分析
    2.4 本章小結
3 森林數(shù)據(jù)獲取的移動Sink路由協(xié)議研究
    3.1 相關研究工作
    3.2 系統(tǒng)能耗模型
    3.3 Sink節(jié)點更新過程
    3.4 路由選擇過程
        3.4.1 路由選擇
        3.4.2 全網(wǎng)周期廣播Sink節(jié)點
    3.5 仿真實驗
        3.5.1 仿真工具介紹
        3.5.2 實驗環(huán)境設置
        3.5.3 節(jié)點數(shù)量變化
        3.5.4 節(jié)點移動速率變化
        3.5.5 α的值變化
    3.6 本章小結
4 森林數(shù)據(jù)獲取的移動Sink的MAC協(xié)議改進
    4.1 相關研究工作
    4.2 DSMAC協(xié)議
    4.3 仿真實驗
    4.4 本章小結
5 森林數(shù)據(jù)獲取的移動Sink鏈路可靠性研究
    5.1 相關研究工作
    5.2 傳感器節(jié)點的可靠度分析
        5.2.1 節(jié)點和邊的可靠性模型
        5.2.2 節(jié)點和邊不可靠網(wǎng)絡可靠度
    5.3 異構MDD圖
        5.3.1 構造MDD
        5.3.2 異構MDD可靠度計算
        5.3.3 節(jié)點的能耗模型
    5.4 算法實現(xiàn)
    5.5 仿真實驗
    5.6 本章小節(jié)
6 東方紅濕地保護區(qū)資源監(jiān)控測試及數(shù)據(jù)分析
    6.1 實驗系統(tǒng)搭建
    6.2 實驗數(shù)據(jù)測試及分析
    6.3 本章小結
結論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]具有移動sink的無線傳感器網(wǎng)絡能量均衡分簇路由協(xié)議[J]. 鐘智,羅大庸,劉少強,樊曉平,瞿志華,李勇周.  控制與決策. 2012(08)
[2]DLD-MAC:一種區(qū)分服務的低時延傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議[J]. 舒俊浩,白光偉,沈航.  計算機科學. 2012(06)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡中面向緊急信息可靠傳輸協(xié)議[J]. 梁露露,高德云,秦雅娟,張宏科.  電子與信息學報. 2012(01)
[4]無線傳感器網(wǎng)絡中基于多路徑的可靠路由協(xié)議研究[J]. 張莉,李金寶.  計算機研究與發(fā)展. 2011(S2)
[5]森林資源變化遙感監(jiān)測技術研究進展[J]. 李世明,王志慧,韓學文,賈可.  北京林業(yè)大學學報. 2011(03)
[6]一種應用于林業(yè)監(jiān)測的鏈式分簇無線傳感器網(wǎng)絡[J]. 張浩平.  林業(yè)實用技術. 2010(10)
[7]森林覆蓋變化遙感監(jiān)測方法研究進展[J]. 吳雪瓊,覃先林,周汝良,盧穎,陳爾學,李增元.  林業(yè)資源管理. 2010(04)
[8]基于小世界模型的WSN簇間拓撲優(yōu)化方法[J]. 景維鵬,劉亞秋,楊顯輝.  計算機科學. 2010(06)
[9]基于隨機行走的無線傳感器網(wǎng)絡簇間拓撲演化[J]. 陳力軍,劉明,陳道蓄,謝立.  計算機學報. 2009(01)
[10]基于小世界現(xiàn)象的無線傳感器網(wǎng)絡拓撲優(yōu)化[J]. 葉秀彩,許力,林力偉.  福建師范大學學報(自然科學版). 2008(05)

博士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡MAC協(xié)議高能效性能研究[D]. 何晨光.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[2]基于離散概率模型的二端網(wǎng)絡可靠性分析[D]. 肖宇峰.北京郵電大學 2009

碩士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡中sink節(jié)點移動策略的研究[D]. 王福林.吉林大學 2013
[2]基于無線傳感器網(wǎng)絡的森林環(huán)境監(jiān)測云平臺研究與實現(xiàn)[D]. 劉宏宇.中國林業(yè)科學研究院 2012
[3]無線傳感器網(wǎng)絡自適應高能效MAC協(xié)議的研究[D]. 杜仕雄.電子科技大學 2012



本文編號：3024621