可充电无线传感器网络节点能量机制研究

发布时间：2021-08-06 11:56

　　近年来,随着能量获取技术、能源转换技术和存储技术的出现,让无线传感器网络有可能摆脱能量有限的约束,故以能量获取技术为手段的可充电无线传感器网络便应运而生。虽然可充电无线传感器网络在延长网络生存时间方面有一定的优势,但是同时也出现了一些新的问题:由于从外界获取的能量一般都是不稳定,如何有效的分配能量让节点合理的充放电,并均衡的消耗其能量;此外由于引入了可充电节点,传统路由方式已经不合适了,故如何建立高效节能的路由机制来提供更好的网络服务,引起了国内外学者的高度关注。针对以上问题,本文结合国内外的相关研究技术和方法,对可充电无线传感器网络的能量机制进行研究,包括能量的分配机制和路由机制,具体的研究内容如下:1.针对节点能量分配问题,提出一种最小化能量分配方差的算法,该算法考虑了电池的容量和信道的容量,将能量的分配问题转化为最优化问题,此外通过分析,该算法提高了数据的传输量。最后通过实验仿真表明,该算法可均衡节点的能量分配,减少能量分配的波动,为网络提供均衡而公平的服务。2.针对可充电无线传感器网络节点能量利用效率过低和网络无法保证持久运行的问题,提出一种基于分簇结构的能量中性路由机制,该算... 

【文章来源】：重庆邮电大学重庆市

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 可充电无线传感器网络概述
        1.2.1 可充无线传感器网络体系结构
        1.2.2 可充电无线传感器网络面临的挑战
        1.2.3 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容及结构
第2章 WSN能量管理策略
    2.1 概述
    2.2 无线传感器网络能耗源分析
        2.2.1 无线传感器节点构成
        2.2.2 无线传感器网络能耗分布
    2.3 无线传感器网络节点级能量管理策略
    2.4 无线传感器网络级的能量管理策略
        2.4.1 物理层的能量管理策略
        2.4.2 数据链路层的能量管理策略
        2.4.3 网络层的能量管理策略
    2.5 本章小结
第3章 有限电池容量节点能量分配机制
    3.1 引言
    3.2 系统模型
        3.2.1 网络模型
        3.2.2 问题描述
    3.3 节点能量均衡分配算法设计
        3.3.1 能量预测模型
        3.3.2 数据传输模型
        3.3.3 最小化能量分配方差
    3.4 仿真结果与分析
        3.4.1 仿真参数
        3.4.2 仿真结果分析
    3.5 结论
第4章 基于分簇结构的能量中性路由机制研究
    4.1 引言
    4.2 系统模型
        4.2.1 网络模型
        4.2.2 问题描述
    4.3 能量中性路由机制
        4.3.1 理论分析
        4.3.2 路由协议设计
    4.4 仿真结果与分析
        4.4.1 仿真参数及性能指标
        4.4.2 仿真结果分析
    4.5 结论
第5章 总结与展望
    5.1 本文工作总结
    5.2 下一步展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间从事的科研工作及取得的成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于模糊逻辑推理的WSNs非均匀分簇算法[J]. 杨健冬,王文娟.  传感技术学报. 2017(06)
[2]基于数据和能量优先等级改进WSN中S-MAC协议的研究[J]. 王春霞.  河南科学. 2015(04)
[3]环境能量驱动的无线传感器节点数据传输优化机制[J]. 刘丽萍,黄萌,安新升.  计算机应用研究. 2014(09)

硕士论文
[1]可持续能量收集无线传感器网络能量建模与优化[D]. 王振海.哈尔滨工业大学 2016
[2]环境能量驱动的无线传感器节点自适应数据传输机制[D]. 安新升.天津大学 2014



本文编号：3325732