无线传感器网络的寿命及其可达性研究

发布时间：2019-08-09 10:56

【摘要】：本文致力于提高无线传感器网络的可达性和使用期限,而本文则把这两个问题结合起来。基于此动机,确定了几个问题,并全面解决。此外,本文还进行了性能评估,针对两个问题都提出了解决方案,以便形成对无线传感器网络的全面了解。 论文中首先讨论的问题是能源效率,详细讲述了无线传感器网络的使用期、无线传感器节点的拓扑、周期、高效节能的传感器节点设计,以及高效节能的信息传递。之前的研究针对无线传感器网络的使用周期提供了一些适当的解决方法。本节中则确定了多种提高系统的能量效率的方法。无线传感器网络的能源效率很大程度上取决于很多因素,如使用期、无线传感器节点架构、周期、高效节能的传感器节点设计,以及节能有效的通讯。传感器节点负责从一个节点传送数据到另一个节点,最后把数据发送到终端用户或基站。节点的能量效率是系统运行至关重要的性能;能量消耗直接影响到系统的性能(较低的节点消耗的能量愈小WNSs的寿命愈长。为此,下节讨论了如从太阳能技术和LEACH技术等节能方案。这样,给定的解决方案能够提高WSN系统的寿命。 其次,本文还处理了无线传感器网络的可达性问题。主要是研究协议的设计、周期适应性、为高可达性节点密度对周期适应性的影响、可达到邻居的数目,以及前导码长度对周期的影响。本节对这些问题特别考虑了多项研究,并提供了一致的解决方案。本节的结论是,无线传感器网络的可达性受到在其设计中所使用程序的影响。传感器节点及其密度在整个过程中起到非常重要的作用。除了影响可达性,还可以改变网络中的可达性的范围。如果传感器没有达到相应的目的节点,数据信息无法正确发送和接收。 本文提出了一种采用异步睡眠机制自适应周期调节策略,基于对每个节点接收功率的预测来自适应调节周期。并将采用这种机制后的网络可达性与固定周期的方案做出了对比。结果显示,在一个有200个节点的100m x100m无线传感器网络中,采用此种基于RPP强度预测的策略的可达性是普通的两倍以上。进一步的结果则表明此种策略下的可达性与90%固定周期的情况一样,但具有更高的能量效率。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5;TP212.9

【共引文献】

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本文编号：2524750