无线传感器网络中移动数据收集优化算法研究

发布时间：2022-07-15 10:54

　　无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSNs）以其低功耗和自组织的特点在军事、健康监测、环保等领域得到广泛应用。传统情况下,传感器节点发送数据给汇聚节点可采用单跳长距离传输或者多跳短距离传输。但是,远距离通信不符合传感器节点能量受限的客观条件,而多跳传输增加了源节点和汇聚点之间的节点的能量消耗。为了减少传感器节点的能量消耗,引入了移动汇聚点,采用短距离通信和单跳的方式进行数据传输,在传感器节点间移动来收集节点的数据。针对移动汇聚点带来的时延问题,本文提出先对无线传感器网络进行分簇,形成簇头节点和簇内普通节点的层次化网络拓扑结构,移动汇聚点通过访问簇头节点收集全网络传感器节点的数据,具体由无线传感器网络分簇算法和移动汇聚点路径规划算法两部分组成。（1）提出基于能量和节点密度的分簇算法,该分簇算法选取簇头时不仅考虑了节点的剩余能量还考虑了节点的邻居节点密度,算法结果显示:最终形成的簇头节点位于簇的中间、每个簇的节点数量均衡、簇内节点和簇头节点间的距离小于单跳传输距离,实现了均衡网络负载、延长网络生存周期的目的。（2）提出基于移动汇聚点的路径规划算法,包含簇内路... 

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要工作
    1.4 论文结构安排
第二章 无线传感器网络的相关技术
    2.1 无线传感器网络的体系结构
        2.1.1 传感器节点结构
        2.1.2 网络体系结构
    2.2 移动数据收集算法设计的技术基础
        2.2.1 传感器位置信息
        2.2.2 网络分层和网内数据处理
        2.2.3 移动汇聚点数据收集技术
    2.3 节点成簇技术
        2.3.1 节点簇结构
        2.3.2 节点分簇算法
        2.3.3 簇头选取策略
        2.3.4 典型分簇算法分析
    2.4 移动数据收集算法的设计思路
    2.5 本章小结
第三章 移动数据收集分簇算法设计
    3.1 聚类算法DBSCAN
        3.1.1 聚类算法DBSCAN的相关定义
        3.1.2 聚类算法DBSCAN的基本思想
    3.2 基于能量和节点密度的分簇算法
        3.2.1 网络模型
        3.2.2 相关定义
        3.2.3 簇头选择策略
        3.2.4 基于能量和节点密度的分簇算法步骤描述
    3.3 仿真实验及其分析
    3.4 本章小结
第四章 移动数据收集路径规划算法设计
    4.1 无线传感器网络中数据传输路径研究
        4.1.1 基于分层的路由协议
        4.1.2 基于位置的路由协议
        4.1.3 基于移动性的路由协议
    4.2 基于移动汇聚点的路径规划算法
        4.2.1 分簇的无线传感器网络模型
        4.2.2 算法基本思想
        4.2.3 大簇内的移动路径
        4.2.4 大簇间的移动路径
        4.2.5 基于移动汇聚点的路径规划算法步骤和设计细节
    4.3 仿真实验及其分析
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]层次拓扑结构的无线传感器网络能量模型[J]. 魏永红,李科杰.  计算机应用. 2010(07)



本文编号：3661907