基于虚拟力的无线传感器网络汇聚节点重定位方法研究

发布时间：2024-04-23 22:02

　　在无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSNs)中,众多低成本的传感器被随机部署在监测区域内,对环境数据进行监测和收集。在网络中,靠近汇聚节点的传感器节点往往会比其他节点更快耗尽能量。由于恶劣的监测环境使得传感器电池不易更换和充电,一旦电量耗尽将使连接的网络断裂,并造成能量空洞问题,严重影响网络性能。因此,在WSNs中,延长网络寿命,提高传感器节点的电量利用率成了重要的研究内容。汇聚节点重定位是一种主流和高效的节能方法,其中汇聚节点移动轨迹的设计和传输数据的路由路径的构建是关键。在本文中,我们首先提出了一种基于虚拟力的单个汇聚节点的重定位策略VFSR。虚拟力因其简单易证明的特性被广泛应用于提高WSNs中传感节点覆盖范围等方面,而我们新颖的将其运用在汇聚节点重定位过程中,并且取得了很好的收益。在VFSR中构造了两种虚拟力,让汇聚节点在其合力的作用下根据节点的剩余能量和位置信息自主移动,以此来实现节点间的能耗平衡,提高电量的利用效率。仿真实验结果表明,我们提出的VFSR有很好性能。其次,本文还提出了一种基于虚拟力的多个汇聚节点的重定位策略VFMSR。在VFMS...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1WSNs中sink重定位的草图

图1.1WSNs中sink重定位的草图平衡所有传感器之间的能量消耗，同时保持较低的路由成本，最近了许多汇聚节点重定位方案，通过在传感器领域部署移动式汇聚节量的能源。Kinalis等人确定了在传感器领域使用移动汇聚节点的[17]，概述如下：器寿命增加-通过利用汇聚节....

图3.1网络模型

需要制定以下假设条件：个无线传感器节点以随机部署的方式静态（即静止）分布在聚节点和所有传感器具有相同的传输半径γ，并且只有两γ时，所有传感器才能相互通信，各个节点都有一个独特的传感器节点携带有相同的电池电量，它们的电量受限且，而汇聚节点具有移动能力且其具有足够能量的汇聚节点，自主....

图3.4.移动到边界的汇聚节点受力分析

受边界排斥力的影响。当d≤时，汇聚3.3（c）所示。SinkSensordidopt(b)区域边界之间的三种重定位位置关系。(a)整个网；(c)0≤≤。区域内有三个传感器i，j，k和汇聚节点s的地方且0≤≤，如图3....

图3.5.传感节点的工作流程

第三章基于虚拟力的单个的工作流程重定位方案中，传感器的工作过程是事，即感知和沟通。如图3.5所示，当监听状态。如果传感器接收到路由建路径。如果接收器开始接收数据，则传息。在剩余时间，传感器将周期性地剩余能量信息。

本文编号：3962813