无线传感器网络覆盖空洞与数据收集关键技术研究

发布时间：2024-03-02 11:30

　　无线传感器网络作为物联网基础框架的重要组成部分,具有广阔的应用前景。数据收集是无线传感器网络应用的基本功能,传感器节点能否采集到监测区完整数据,并将数据可靠传输到用户中心,决定了网络应用的响应速度和性能体验。然而传感器节点能量和存储空间有限、计算和通信能力较弱,网络中存在不可靠链路和覆盖空洞等问题。面对这些问题,如何设计有效的数据收集技术,使得数据收集在达到高能效目的的同时,还能满足低延迟、高收集率的应用要求,是本文研究的重点。研究工作概括如下:(1)研究无线传感器网络覆盖空洞检测与修复问题。针对覆盖空洞导致监测区网络覆盖服务质量下降和数据不能完整采集的问题,提出了一种基于链路交点相对位置信息的覆盖空洞检测算法CHDARPI,基于节点方向角自适应的空洞检测消息转发机制,在提高空洞检测速度的同时降低了空洞检测能耗。针对覆盖空洞完全修复问题为NP-hard问题,提出了一种基于非并行二分法的分布式覆盖空洞修复算法CHRAND,采用弧二分法确定空洞修复最优位置,保证了移动节点能够修复的空洞面积达到最大。实验结果表明:与现有方法相比,CHDARPI在平均空洞检测时间和检测能耗方面分别下降15.2...

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图1.1基于长城遗址监测的无线传感器网络应用土遗址保护在世界范围内缺乏系统的保护理论和技术，成为文物保护领域公认的难题

西北大学博士学位论文2大发展专项计划。国家科技重大专项项目“新一代宽带移动无线通信网”已经将无线传感器网络列为重要内容之一，并开展了从整体战略到关键技术的多分支研究。2009年温家宝总理在无锡和北京分别发表了重要讲话，强调我国要大力发展无线传感器网络技术，努力突破物联网核心技术壁....

图2.17空洞修复冗余度分析

第二章无线传感器网络覆盖空洞检测与修复512.4.5.2空洞修复冗余度分析在空洞完全修复的基础上，覆盖冗余度(CoverageRedundantDegree,CRD)定义为全部修复节点覆盖面积之和减去覆盖空洞的面积，最后再除以覆盖空洞的面积，覆盖冗余度的计算如公式(2.60)所示....

图3.2网络节点分层（）度量及下一跳邻居表确定

协议65根据到Sink跳数由小到大的顺序，将网络节点划分为多个分层。设网络中节点数量为N，Sink向网络所有节点广播跳数消息(HopMessage,HM)，HM存储了当前节点距离Sink的跳数(hop)信息。任意节点接收到第一个HM包，在经历时间周期1T2s后，选择最小hop的H....

图3.4(a)网络平均转发率

第三章不可靠链路无线传感器网络节能路由协议69高于0.6，则可以适当扩大网络规模。3.3.6实验与分析本节通过仿真实验分析了EEDRP协议的性能。在每个时隙随机选择源节点发送数据包，数据包以多跳到达Sink，每个仿真结果数值为40个随机场景运行结果的平均值。仿真实验中主要参数设置....

本文编号：3916792