無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks,WSNs）是由大量具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和無線通信等功能的資源受限的微型傳感器節(jié)點(diǎn)以自組織和多跳路由方式構(gòu)成的信息傳輸網(wǎng)絡(luò),目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居、智慧農(nóng)業(yè)、資源勘探、軍事防御等領(lǐng)域。然而,WSNs中的傳感器節(jié)點(diǎn)通常由能量有限的電池提供,而且常被部署于無人值守、復(fù)雜、惡劣的環(huán)境中,同時(shí)數(shù)量巨大,分布廣,所以常會(huì)因?yàn)槟芰亢谋M無法得到及時(shí)有效的補(bǔ)充,導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能的降低或消失,影響網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。因此,在WSNs的設(shè)計(jì)與應(yīng)用過程中,有效地提高能量利用率,延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命是首先需要考慮的重要因素之一。本文針對(duì)WSNs中目標(biāo)覆蓋、路由協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸三個(gè)方面展開能量高效的優(yōu)化策略研究,并提出了相關(guān)解決方案。本文的主要研究?jī)?nèi)容總結(jié)如下:（1）針對(duì)最大化網(wǎng)絡(luò)壽命的目標(biāo)覆蓋問題,在現(xiàn)有基于傳感器節(jié)點(diǎn)集合劃分的目標(biāo)覆蓋算法基礎(chǔ)上,提出了網(wǎng)絡(luò)壽命最大化的啟發(fā)式目標(biāo)覆蓋算法,該算法以輪為單位度量網(wǎng)絡(luò)壽命,通過引入關(guān)鍵覆蓋目標(biāo)的概念和關(guān)鍵覆蓋目標(biāo)優(yōu)先覆蓋的原則,計(jì)算每輪中的最優(yōu)覆蓋子集,從而求出網(wǎng)絡(luò)壽命的局部最優(yōu)解,通... 

【文章來源】：蘇州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 WSNs概述
        1.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        1.1.2 技術(shù)特點(diǎn)
        1.1.3 傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)及各功能模塊能耗
    1.2 研究背景和意義
    1.3 研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
    1.4 本文組織結(jié)構(gòu)
第二章 WSNS中的主要能量高效優(yōu)化策略
    2.1 WSNs網(wǎng)絡(luò)壽命
    2.2 WSNs中能量高效優(yōu)化策略分類
    2.3 節(jié)點(diǎn)硬件能效優(yōu)化策略
    2.4 無線通信能效優(yōu)化策略
        2.4.1 物理層能效優(yōu)化策略
        2.4.2 MAC層能效優(yōu)化策略
        2.4.3 數(shù)據(jù)鏈路層能效優(yōu)化策略
        2.4.4 網(wǎng)絡(luò)層能效優(yōu)化策略
        2.4.5 跨層聯(lián)合能效優(yōu)化策略
    2.5 能量供應(yīng)優(yōu)化策略
    2.6 本章小結(jié)
第三章 網(wǎng)絡(luò)壽命最大化的啟發(fā)式目標(biāo)覆蓋算法研究
    3.1 引言
    3.2 概率覆蓋模型
    3.3 網(wǎng)絡(luò)模型與相關(guān)定義
        3.3.1 網(wǎng)絡(luò)模型
        3.3.2 相關(guān)定義
    3.4 問題描述與分析
    3.5 網(wǎng)絡(luò)壽命最大化的啟發(fā)式目標(biāo)覆蓋算法HTCA-MNL
    3.6 算法性能評(píng)估
    3.7 本章小結(jié)
第四章 融合鏈結(jié)構(gòu)和簇結(jié)構(gòu)的層次路由協(xié)議研究
    4.1 引言
    4.2 無線信號(hào)收發(fā)能量模型
    4.3 層次路由協(xié)議
        4.3.1 樹結(jié)構(gòu)層次路由協(xié)議
        4.3.2 鏈結(jié)構(gòu)層次路由協(xié)議
        4.3.3 簇結(jié)構(gòu)層次路由協(xié)議
    4.4 融合鏈結(jié)構(gòu)和簇結(jié)構(gòu)的層次路由協(xié)議EHRP-CC
        4.4.1 問題提出與解決方案
        4.4.2 網(wǎng)絡(luò)模型
        4.4.3 EHRP-CC協(xié)議算法執(zhí)行流程
        4.4.4 EHRP-CC協(xié)議工作時(shí)序
    4.5 EHRP-CC協(xié)議能耗分析與性能評(píng)估
        4.5.1 能耗分析
        4.5.2 實(shí)驗(yàn)環(huán)境設(shè)置
        4.5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與性能評(píng)估
    4.6 本章小結(jié)
第五章 基于線性網(wǎng)絡(luò)編碼的高效數(shù)據(jù)傳輸策略研究
    5.1 引言
    5.2 MSM問題模型
        5.2.1 系統(tǒng)模型
        5.2.2 面向多個(gè)多流組播的線性網(wǎng)絡(luò)編碼和攻擊模型
    5.3 算法設(shè)計(jì)
        5.3.1 源點(diǎn)固定情況下MSM問題的算法設(shè)計(jì)
        5.3.2 源點(diǎn)不固定情況下MSM問題的算法設(shè)計(jì)
    5.4 仿真實(shí)驗(yàn)與性能評(píng)估
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置
        5.4.2 LP算法性能
        5.4.3 LPR算法性能
    5.5 本章小結(jié)
第六章 工作總結(jié)與研究展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
縮略詞
攻讀博士學(xué)位期間取得的主要研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]面向環(huán)境感知的無線傳感網(wǎng)絡(luò)路由方法綜述[J]. 董海俊,韋素媛,劉興成,齊小剛,劉立芳,范英盛.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2018(01)
[2]面向物聯(lián)網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述[J]. 錢志鴻,王義君.  電子與信息學(xué)報(bào). 2013(01)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量?jī)?yōu)化與建模技術(shù)綜述[J]. 謝和平,周海鷹,左德承,徐杰,周鵬.  計(jì)算機(jī)科學(xué). 2012(10)
[4]基于延遲喚醒的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布式區(qū)域覆蓋算法[J]. 何欣,桂小林,安健.  計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2011(05)
[5]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中能量均衡和覆蓋半徑自適應(yīng)調(diào)整的分布式目標(biāo)覆蓋算法[J]. 張紅武,王宏遠(yuǎn),豐洪才.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2010(04)

博士論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)聲目標(biāo)定位中能耗控制技術(shù)研究[D]. 甄成方.中北大學(xué) 2016
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 尚興宏.南京理工大學(xué) 2013
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中目標(biāo)覆蓋算法研究[D]. 張紅武.華中科技大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3190694