无线传感器网络修复及移动数据收集算法研究

发布时间：2020-07-02 13:57

【摘要】：近年来,无线传感器网络在环境监测、医疗护理、搜寻救援等方面具有广泛的应用,但是由于传感器节点自身条件的限制,电池能量耗尽以及恶劣环境的影响会导致节点失效,而关键节点的故障使得网络被分割为多个不连通的分区,阻碍节点之间的数据传输和相互协作。因此,如何有效地恢复网络的连通性以及如何在网络不连通的状态下及时收集到工作节点的数据是当下的研究热点。本文首先对传感器网络出现大规模故障时的网络修复算法进行了研究。针对目前网络修复算法存在的修复成本过高,即所需额外的中继节点数目过多以及修复后网络拓扑容易再次出现故障的问题,提出了一种基于虚拟点的网络修复算法RCVP,虚拟点的引入可以最大化地利用传感器节点以及中继节点的通信能力,因而可以有效减少中继节点的数量。仿真结果证明,RCVP算法可以有效地降低所需中继节点的数目同时提高修复后网络拓扑的鲁棒性。本文还对无线传感器网络中的移动数据收集问题进行了研究。基于单跳的数据收集算法可以平衡传感器节点之间的负载,延长网络生存时间,但是数据收集的时延普遍过长,因此如何缩短数据收集的时延是此类算法的研究重点。为解决该问题,本文提出了一种针对不连通网络的单跳移动数据收集算法DCSD,该算法将规划移动节点在网络中的移动路径问题分割为两个子问题,确定移动节点访问各个分区的顺序以及规划移动节点在分区内部的移动路径,有效地降低了算法的复杂度。此外,在确定逗留节点时,DCSD算法综合考虑了邻居节点的度以及分区中连通分量数目两个因素。仿真结果证明,DCSD算法可以有效地缩短了数据收集的时延,提高网络的生存时间。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【图文】：

究生学位论文 第二章 无线传感器网络修复算法及数的同时有效地降低了移动数据收集路径的长度，降低了时延移动节点的数据收集据收集的无线传感器网络来说，对数据收集的延迟有一定的容网络的生存时间。基于单跳的数据收集算法全网的整体能耗无线传感器网络来说，由于移动节点的移动速度有限，要想进行数据收集，时延过长，容易造成传感器节点发生数据溢多个移动节点在整个监测区域内同时进行收集数据[42-43]。在法中，主要需要研究如何通过协调多个移动节点之间的移动目，降低数据收集的成本以及提高移动节点数据收集的效率

(c) (d)图 3.2 计算离散点的外围凸多边形角形的费马点（Fermat 点）马点是指位于三角形内且到三角形三个顶点距离之和最短的点。若给定一个三，从这个三角形的费马点 F 到三角形的三个顶点 A、B、C 的距离之和比从其都要小。费马点对于每个三角形来说只有一个。对于不同类型的三角形来说，种情况：若三角形的 3 个内角均小于 120 度，那么三条从 F 点到 A、B、C 三个点的连费马点所在的周角，即改点所对三角形三边的张角相等，均为 120 度，所以三也称为三角形的等角中心。若三角形有一内角大于等于 120 度，则该三角形的钝角的顶点就是距离和最点。

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

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本文编号：2738273