基于森林火灾的WSN节能覆盖算法研究
发布时间：2022-10-08 17:35
森林作为地球上最重要的生态圈之一,森林火灾的发生往往会对森林造成严重的破坏,对它的保护一直备受人们的重视。为了更好的保护森林,许多学者展开了研究,其中将日益发展的无线传感器技术引入到森林火灾的监测系统成为研究热点。在无线传感器网络中,网络覆盖是网络的基础和前提,其算法的优劣直接影响网络的实用性和能量有效性以及整个网络的稳定性,为此本文选择无线传感器网络的节能覆盖进行研究。本文主要有以下几方面的工作:首先,研究了当前森林防火的各种措施,这些防火措施中存在着响应时间慢、监测死角多等问题。为了解决这些问题,研究人员将无线传感器技术应用到森林防火中,本论文的选题背景正是基于这项技术。其次,研究了无线传感器网络结构及其特点和性能评估,着重研究了网络覆盖的基础知识,发现能量对于无线传感器网络运行的重要性。因此,本文的覆盖算法是从节约传感器能量的角度进行研究。接着,研究大量网络覆盖算法相关文献,基于森林火灾间隔时间较长的特点,发现无缝覆盖方案或者多重覆盖方案对于应用于森林火灾的网络而言,存在能量消耗过多的问题。为了解决该问题,提出了基于哨兵巡逻的覆盖算法（GPNCA）,GPNCA算法通过对最佳无缝覆...
【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 研究背景和研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 森林防火研究现状
1.2.2 基于WSN的森林防火研究现状
1.3 论文的研究内容
第二章 无线传感器网络技术
2.1 无线传感器网络简述
2.2 无线传感器网络特点
2.3 WSN的性能评估
2.4 WSN的应用
2.5 本章小结
第三章 网络覆盖基础知识
3.1 基本概念
3.2 节点感知模型
3.3 节点分布类型
3.4 网络覆盖模型
3.5 网络覆盖的评价标准
3.6 本章小结
第四章 基于哨兵巡逻的网络覆盖算法
4.1 最佳无缝覆盖方案
4.2 时间同步技术
4.3 哨兵巡逻覆盖算法
4.3.1 算法思想
4.3.2 算法设计
4.4 仿真实验及分析
4.5 本章小结
第五章 基于温度的嵌套三角形能量高效覆盖算法
5.1 嵌套覆盖思想
5.2 ECATNT算法覆盖模型及分析
5.2.1 覆盖模型
5.2.2 性能分析
5.3 ECATNT算法设计
5.4 仿真实验及分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进遗传算法的无线网络覆盖算法[J]. 刘静静,郑倩倩. 现代电子技术. 2016(18)
[2]改进自适应粒子群算法在WSN覆盖优化中的应用[J]. 吴意乐,何庆,徐同伟. 传感技术学报. 2016(04)
[3]加强森林资源保护 促进生态环境建设[J]. 杨水英. 中国农业信息. 2016(09)
[4]无线传感器网络能量有效性的评估指标分析[J]. 张小珑,石志东,房卫东,王秀芝,单联海. 计算机应用与软件. 2016(02)
[5]我国森林火灾预警监测技术体系发展思考[J]. 覃先林,陈小中,钟祥清,祖笑锋,孙桂芬,尹凌宇. 林业资源管理. 2015(06)
[6]基于神经网络的WSN森林火灾预测与定位研究[J]. 杨紫,陈明锐,沈重. 计算机仿真. 2015(11)
[7]基于GIS和WSNs的森林防火预警系统研究[J]. 孙公亮,刘红日,王敏,王希予,杨平. 赤峰学院学报(自然科学版). 2015(14)
[8]对森林防火关键技术的研究[J]. 李恒刚. 北京农业. 2014(30)
[9]我国第八次森林资源清查结果及分析[J]. 徐济德. 林业经济. 2014(03)
[10]无线传感器网络泛洪时间同步协议安全算法[J]. 杨朔,李长庚. 传感器与微系统. 2014(01)
博士论文
[1]基于物联网的森林火险预警关键技术研究[D]. 刘锋.武汉大学 2012
硕士论文
[1]基于物联网的林火监测中信息融合算法研究[D]. 常晓敏.太原理工大学 2016
[2]基于物联网技术的智能型森林火灾报警系统的研究及应用[D]. 朱泽朋.安徽理工大学 2015
[3]WSN中的一种多传感器数据融合算法及在森林防火中的应用[D]. 刘永星.太原理工大学 2015
[4]基于WSN的森林防火预警系统的研究[D]. 李君.东北林业大学 2010
[5]无线传感器网络覆盖问题研究[D]. 赵国炳.浙江工业大学 2009
[6]无线传感器网络应用研究[D]. 孟庆斌.天津大学 2009
本文编号：3688139
【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 研究背景和研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 森林防火研究现状
1.2.2 基于WSN的森林防火研究现状
1.3 论文的研究内容
第二章 无线传感器网络技术
2.1 无线传感器网络简述
2.2 无线传感器网络特点
2.3 WSN的性能评估
2.4 WSN的应用
2.5 本章小结
第三章 网络覆盖基础知识
3.1 基本概念
3.2 节点感知模型
3.3 节点分布类型
3.4 网络覆盖模型
3.5 网络覆盖的评价标准
3.6 本章小结
第四章 基于哨兵巡逻的网络覆盖算法
4.1 最佳无缝覆盖方案
4.2 时间同步技术
4.3 哨兵巡逻覆盖算法
4.3.1 算法思想
4.3.2 算法设计
4.4 仿真实验及分析
4.5 本章小结
第五章 基于温度的嵌套三角形能量高效覆盖算法
5.1 嵌套覆盖思想
5.2 ECATNT算法覆盖模型及分析
5.2.1 覆盖模型
5.2.2 性能分析
5.3 ECATNT算法设计
5.4 仿真实验及分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进遗传算法的无线网络覆盖算法[J]. 刘静静,郑倩倩. 现代电子技术. 2016(18)
[2]改进自适应粒子群算法在WSN覆盖优化中的应用[J]. 吴意乐,何庆,徐同伟. 传感技术学报. 2016(04)
[3]加强森林资源保护 促进生态环境建设[J]. 杨水英. 中国农业信息. 2016(09)
[4]无线传感器网络能量有效性的评估指标分析[J]. 张小珑,石志东,房卫东,王秀芝,单联海. 计算机应用与软件. 2016(02)
[5]我国森林火灾预警监测技术体系发展思考[J]. 覃先林,陈小中,钟祥清,祖笑锋,孙桂芬,尹凌宇. 林业资源管理. 2015(06)
[6]基于神经网络的WSN森林火灾预测与定位研究[J]. 杨紫,陈明锐,沈重. 计算机仿真. 2015(11)
[7]基于GIS和WSNs的森林防火预警系统研究[J]. 孙公亮,刘红日,王敏,王希予,杨平. 赤峰学院学报(自然科学版). 2015(14)
[8]对森林防火关键技术的研究[J]. 李恒刚. 北京农业. 2014(30)
[9]我国第八次森林资源清查结果及分析[J]. 徐济德. 林业经济. 2014(03)
[10]无线传感器网络泛洪时间同步协议安全算法[J]. 杨朔,李长庚. 传感器与微系统. 2014(01)
博士论文
[1]基于物联网的森林火险预警关键技术研究[D]. 刘锋.武汉大学 2012
硕士论文
[1]基于物联网的林火监测中信息融合算法研究[D]. 常晓敏.太原理工大学 2016
[2]基于物联网技术的智能型森林火灾报警系统的研究及应用[D]. 朱泽朋.安徽理工大学 2015
[3]WSN中的一种多传感器数据融合算法及在森林防火中的应用[D]. 刘永星.太原理工大学 2015
[4]基于WSN的森林防火预警系统的研究[D]. 李君.东北林业大学 2010
[5]无线传感器网络覆盖问题研究[D]. 赵国炳.浙江工业大学 2009
[6]无线传感器网络应用研究[D]. 孟庆斌.天津大学 2009
本文编号：3688139
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