基于兴趣数据筛选的无线传感器网络分簇算法研究与实现
本文选题:无线传感器网络 + 优先权 ; 参考:《南京邮电大学》2016年硕士论文
【摘要】:无线传感器节点工作时都依靠自身携带的电源供电,所以一个能够高效控制节点能耗的拓扑算法,将大大提高无线传感器网络的生命周期。然而,近年来很多现有拓扑算法没有很好将节点间距离、节点疏密程度以及节点剩余能量这些因素综合进行分析。在数据传输阶段也没有对节点发送数据进行筛别和区分。为了解决上述问题,本论文提出了一种基于节点优先权和兴趣数据筛选的分簇算法,该算法的主体思路是首先统计节点之间的相对距离,再计算出每个节点的平均距离,也可以反映节点的疏密程度,然后再将节点的平均距离和节点的剩余能量换算成节点竞选簇头的优先权值。据此选取簇头后,簇头节点对转发的兴趣数据进行对应场景下的合理分类,并对不同种类的数据进行筛选,最终降低转发的数据量从而达到节省能耗的目的。实验结果表明,该算法能够更加均衡的控制网络整体的能耗,从而延长了网络生命周期。此外,还使用ZigBee无线开发套件实现并测试了算法的簇头选取。在该原型系统中,节点之间通过射频通信可以得知节点间距离从而计算平均距离,在结合自身剩余能量最终计算出优先权值,未当选簇头的节点将会连接至相应的簇头节点,并通过簇头节点与终端进行数据交换。
[Abstract]:Wireless sensor nodes rely on their own power supply when working, so a topology algorithm which can efficiently control node energy consumption will greatly improve the lifetime of wireless sensor networks.However, in recent years, many existing topology algorithms have not been able to analyze the factors such as the distance between nodes, the degree of node density and the residual energy of nodes.In the stage of data transmission, the nodes are not sifted and distinguished from each other.In order to solve the above problems, this paper proposes a clustering algorithm based on node priority and interest data filtering. The main idea of the algorithm is to first count the relative distance between nodes, and then calculate the average distance of each node.It can also reflect the density of nodes and then convert the average distance of nodes and the residual energy of nodes into the priority values of the election heads of nodes.After the cluster head is selected, the cluster head node classifies the transmitted interest data reasonably under the corresponding scene, and filters the different kinds of data, and finally reduces the data quantity of forwarding to achieve the purpose of saving energy consumption.Experimental results show that the proposed algorithm can control the overall energy consumption of the network more evenly, thus prolonging the network life cycle.In addition, ZigBee Wireless Development Suite is used to implement and test the cluster head selection of the algorithm.In the prototype system, the distance between nodes can be obtained by radio frequency communication and the average distance can be calculated. In combination with the residual energy of the node, the priority value is finally calculated, and the node that is not selected as cluster head will be connected to the corresponding cluster head node.The data is exchanged with the terminal through the cluster head node.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TP212.9;TN929.5
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 夏俐,陈曦,赵千川,江永亨,管晓宏;无线传感器网络及应用简介[J];自动化博览;2004年01期
2 孙雨耕,张静,孙永进,房朝晖;无线自组传感器网络[J];传感技术学报;2004年02期
3 夏俐;陈曦;赵千川;江永亨;管晓宏;;无线传感器网络及应用简介[J];自动化博览;2005年S2期
4 庄庆德;传感器网络的研究现状[J];国外电子测量技术;2005年04期
5 谢洁锐;胡月明;刘才兴;刘兰;;大田监测中无线传感器网络的部署[J];现代计算机;2006年03期
6 李小遐;刘瑞霞;;一种无线传感器网络的设计[J];自动化技术与应用;2006年04期
7 吴春婧;郑明春;秦继林;;无线传感器网络协议研究[J];计算机技术与发展;2006年08期
8 徐勇军;杨宇;;无线传感器网络的发展[J];电子产品世界;2006年19期
9 ;坚固的无线传感器网络适合苛刻的工业环境[J];电子设计技术;2006年09期
10 马华东;陶丹;;多媒体传感器网络及其研究进展[J];软件学报;2006年09期
相关会议论文 前10条
1 彭政;魏巍;罗相根;罗永健;;无线传感器网络中传感器数量的选择方法[A];第十九届测控、计量、仪器仪表学术年会(MCMI'2009)论文集[C];2009年
2 程时端;;传感器网络[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2004年年会论文集[C];2004年
3 杨曼;;无线传感器网络对抗[A];四川省电子学会情报专业委员会学术交流会论文集[C];2006年
4 阚凤龙;徐自文;陈楠;左传文;;无线传感器网络的应用及其发展研究[A];第九届沈阳科学学术年会论文集(信息科学与工程技术分册)[C];2012年
5 贾杰;赵林亮;常桂然;;面向异构传感器网络的高能效覆盖控制[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(下)[C];2009年
6 冯健昭;肖德琴;肖克辉;李就好;;基于谓词的水质传感器网络采样整合优化算法[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
7 唐云龙;;无线传感器网络系统实验分析[A];工程设计与计算机技术:第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年
8 杜景林;陈力军;谢立;;无线传感器网络与互联网集成体系结构[A];2008年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2008年
9 李新;田斌;辛阳;陈林顺;;传感器网络中基于音频的异常事件检测方法[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
10 刘昊;;面向电子智能服装的人体无线传感器网络构建[A];“力恒杯”第11届功能性纺织品、纳米技术应用及低碳纺织研讨会论文集[C];2011年
相关重要报纸文章 前10条
1 罗清岳;让无线传感器网络走入生活[N];电子资讯时报;2007年
2 ;多媒体传感器网络[N];中国计算机报;2006年
3 美国专利律师 谭文晔 薛之扬;无线传感器网络技术专利分析[N];科技日报;2010年
4 本报记者 赵建国;无线传感器网络改变未来世界[N];中国知识产权报;2011年
5 樊哲高;我国传感器网络标准工作取得新进展[N];中国电子报;2012年
6 本报记者 王博;传感器网络标准取得新进展[N];计算机世界;2012年
7 温雅路;利用无线传感器网络提高地质灾害监测能力[N];人民邮电;2008年
8 林宗辉;ZigBee无线传感器网络解决方案[N];电子资讯时报;2007年
9 赛迪顾问信息产业研究中心高级咨询师 王坤;国内外物联网技术研究进展[N];通信产业报;2009年
10 本报记者 张彤;物物之连[N];网络世界;2010年
相关博士学位论文 前10条
1 马瑞;基于小生境粒子群算法的机舱WSN目标覆盖研究[D];大连海事大学;2014年
2 李洪峻;面向入侵目标追捕的多回路无线网络控制系统设计与相关技术研究[D];国防科学技术大学;2013年
3 张德敬;基于虚拟坐标的无线传感器网络路由协议研究[D];山东大学;2015年
4 杨显辉;森林资源数据获取的移动Sink无线传感器网络可靠性研究[D];东北林业大学;2015年
5 毕冉;基于无线传感器网络的事件监测算法研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
6 石熙;数字水印技术在无线传感器网络安全中的应用研究[D];重庆大学;2015年
7 徐力杰;低占空比传感器网络的数据传输调度问题研究[D];南京大学;2014年
8 欧阳键;面向无线传感器网络的协作传输技术研究[D];南京航空航天大学;2014年
9 冯森;面向智能配用电的无线传感器网络路由优化协议研究[D];华北电力大学;2015年
10 徐毅;无线传感器网络低能耗路由协议研究[D];山东大学;2015年
相关硕士学位论文 前10条
1 胥常杰;传感器网络设计的数学模型及其应用[D];青岛大学;2010年
2 黄铮;无线传感器网络连通与覆盖的研究[D];武汉理工大学;2006年
3 马艳丽;基于无线传感器网络的瓦斯监测系统的定位技术的研究[D];燕山大学;2015年
4 吴旭东;基于ZigBee无线传感器网络的电表监控系统的设计实现[D];西南交通大学;2015年
5 刘其永;无线传感器网络节点间通信的信道均衡研究[D];海南大学;2015年
6 王慧彬;无线传感器网络拓扑优化以及容错控制算法研究[D];燕山大学;2015年
7 王龙;无线传感器网络覆盖空洞检测算法研究[D];燕山大学;2015年
8 刘晨;基于粒子群优化的无线传感器网络定位算法研究[D];昆明理工大学;2015年
9 侯文蕾;无线传感器移动节点在WSN中的定位研究[D];昆明理工大学;2015年
10 孙超;能量优化的无线传感器网络分布式滤波与融合[D];昆明理工大学;2015年
,本文编号:1740543
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1740543.html