基于虚拟力的无线传感网能量空洞避免机制研究

发布时间：2021-06-11 06:49

　　无线传感器网络是由多个具体感知、计算和通信能力的传感器节点组成。这些节点的感知范围必须完全覆盖这个网络区域,并且需要将感知到的数据发送至基站。典型的无线传感器网络中,传感器节点将感知到的数据以多跳的形式发送至基站,导致越靠近基站的节点承担的转发任务越多,就越容易过早死亡,而形成“能量空洞”。为解决上述问题,本文提出了一种基于虚拟力的无线传感网能量空洞避免机制（VFEM）,通过对节点位置的优化调整来均衡全网能耗,有效避免了能量空洞的产生。首先,为了降低数据冗余和避免感知漏洞,引入节点间的虚拟力（引力和斥力）,使节点在力的作用下移动并尽可能达到均匀分布。接着,为了均衡能耗和避免“能量空洞”,所有节点被分为“感知节点”和“转发节点”两类。“感知节点”仅进行信息感知与数据上传,而“转发节点”则仅接收来自其相邻外环的节点发送来的数据并将其继续传输至位于相邻内环中的转发节点,直至上传至基站。此外,本文还引入“环间虚拟引力”来进一步优化节点位置,从而构建出环状非均匀分布的网络模型。在路由选择阶段,基于“数据候选区”,选出了最优的数据上传路径。最后,将VFEM算法同SNAA算法以及吴小兵的能量空洞避免... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

无线传感网体系结构

1.2 五个位于不同初始位置机器人在力作用下的运动轨迹网络覆盖方面的应用络中，由于其应用范围庞大、普通传感器节点的通信能量以及节点的初始能量），所以在研究无线考虑的是节点如何部署、节点的通信半径多大、感器网络中，节点的通信半径决定了网络的通信节点的感知半径决定了节点的覆盖范围，也就能半径和通信半径下，网络中节点的部署方式差异算法的优劣对网络的覆盖率有直接的影响。另外也是不同的，通常情况下，会根据一个具体的应覆盖方面的研究很多，其中虚拟力算法也被广泛

图 2.1 能量空洞的形成空洞之后，空洞附近的节点为了将数据传送消耗更多的能量，从而空洞周围区域内的节点由内而外快速死亡，形成漏斗效应。进而全部快速死亡。所以，大多数情况下，网络。题在无线传感网中已经成为最显著的问题之一洞问题是非常有必要的，能够延长网络的生主要解决方法中，传感器节点通常将自身获取到的数据以传输导致能量空洞问题已经做了介绍，目前

【参考文献】：
期刊论文
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[4]异构无线传感器网络节点部署算法研究[J]. 黄诠,刘浩,梁平元.  邵阳学院学报(自然科学版). 2016(02)
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博士论文
[1]无线传感器网络中连通与覆盖问题研究[D]. 汪学清.哈尔滨工程大学 2006

硕士论文
[1]基于网格划分和虚拟力的水下传感器网络部署策略研究[D]. 倪雪莉.南京信息工程大学 2016



本文编号：3224047