WSN中跨应用层设计的数据查询路由方法研究

发布时间：2017-12-22 06:11

  本文关键词：WSN中跨应用层设计的数据查询路由方法研究　出处：《青岛科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 无线传感器网络 跨层 路由表 应用层信息 节能

【摘要】：无线传感器网络是一种通过随机部署大量的传感器节点,来获取用户需求信息的无线局域网,近几年来得到了广泛应用。由于传感器节点体积小,只能使用微型电池进行供能,但是微型电池能量有限,一旦用完无法进行更换。传感器节点的能源问题严重阻碍着传感器网络的发展,怎样减少能耗成为了传感器网络中的首要解决的问题。因此,在设计无线传感器网络的路由算法时,高效率低能耗路由算法对延长节点的生命周期是十分重要。目前路由算法的研究基本都集中在平面网络路由协议和分层网络路由协议这两大类中,在网络层单独设计路由算法,没有考虑层与层之间的信息交换,致使低能耗的路由算法在实际应用中效率低下,能量的消耗并没有理想中的那么低。本论文研究和实现了一种跨应用层设计的基于应用层路由表的数据查询路由,基于跨层提高效率的思路,在原有的分层模型上将应用层条件和网络层路由表进行融合处理,设计出一种应用层路由表,使得网络层可以直接使用用户信息,能够提高路由效率。本文立足于无线传感器的特性,对无线传感器网络路由算法做了以下几点主要研究:(1)介绍了无线传感器网络的体系结构、协议栈、应用和所面临的问题以及国内外研究现状。(2)对无线传感器网络的数据查询进行了详细的研究。重点介绍了两种查询语言和查询算法中的聚集查询、top-k查询,并对分析了这些算法和查询语言的优缺点。(3)研究了几种路由查询算法,对路由算法中的基于平面路由协议的泛洪式协议和DD协议以及基于分层路由协议的Leach协议进行了详细的介绍,同时对这几个协议的优缺点也进行了分析和总结。(4)根据现存DD路由算法的缺点,提出了一种基于应用层路由表的定向扩散算法。传感器节点在接收到用户查询条件时,将提出的查询条件分解成多个子条件,并且和当前的兴趣消息一起存入到传感器节点的兴趣列表中。在梯度建立阶段,将数据消息按照查询分解的样式也分解成多个子数据,并将子数据和兴趣列表中的子兴趣进行对比,符合条件则进行数据传输,并且创建子兴趣路由表。当用户在下次进行路由查询时可以将应用层的子兴趣路由表和网络层的路由表进行匹配,快速查找出较为高效的路径,缩小查询范围,提高路由效率。根据现存的LEACH路由算法随机选择簇头的缺点,对簇头选择公式进行优化,并结合应用层路由表转发数据信息,降低了低能量节点成为簇头的概率,使能量消耗更加均衡。最后对改进的路由算法进行了仿真测试,实验证明,基于应用层信息表的路由算法节省了能量消耗,在一定程度上延长了无线传感器网络的生命周期。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP212.9;TN929.5

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 娄奕娟;应用层安全将成新宠[J];软件世界;2005年01期

2 艾风;;更高更快的应用层交换技术[J];互联网天地;2005年05期

3 徐其兴;;应用层主动网络服务定制机制的研究[J];郑州经济管理干部学院学报;2006年01期

4 Paul Serrano;枕戈待旦,迎接应用层攻击挑战——记深层监测防火墙的诞生[J];信息网络安全;2004年01期

5 赖思渝;李明东;;应用层截包方案的研究和实现[J];乐山师范学院学报;2005年12期

6 郝小枝;陆正福;;适合应用层多播访问控制的上下文信息获取方法研究[J];昆明师范高等专科学校学报;2006年04期

7 雷赫;;防火墙走向应用层[J];中国计算机用户;2009年10期

8 王旭启;程智;;应用层多播技术的分析与研究[J];西安石油大学学报(自然科学版);2009年05期

9 刘克俭,余镇危,程忠庆;应用层主动网络服务位置与路由算法[J];计算机工程;2005年07期

10 许建真;陈涛;李娜;;基于优先级的动态分层应用层多播模型[J];软件导刊;2009年06期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 范渊;;应用层等级保护测评工具应用实例分析[A];第二届全国信息安全等级保护测评体系建设会议论文集[C];2012年

2 任振峰;刘琚;;一种基于NS-3的应用层多播研究方法[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年

3 乔亲旺;;物联网应用层关键技术研究[A];中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集（下册）[C];2011年

4 柳斌;李之棠;涂浩;;一种基于半监督学习的应用层流量分类方法[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

5 吴羽翔;;基于应用层的网站访问用户行为分析与分级防护研究[A];第28次全国计算机安全学术交流会论文集[C];2013年

6 岳青伦;;BT业务流的分析与识别[A];武汉市第二届学术年会、通信学会2006年学术年会论文集[C];2006年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 赵晓涛;应用层防御成今后发展重点[N];网络世界;2007年

2 本报记者 李旭阳;应用层安全产品进入“成熟期”[N];计算机世界;2012年

3 王竞功;实现应用层安全[N];网络世界;2004年

4 Avaya公司安全策略与开发部副总裁 Joseph Curcio;安全：在应用层和接入层两重布防[N];中国电子报;2007年

5 《网络世界》记者 柴莎莎;成就因专注而生[N];网络世界;2011年

6 蓝心;从应用层着手[N];中国计算机报;2003年

7 尹志宇;应用层VPN实现安全访问[N];网络世界;2003年

8 本报记者 那罡;Web2.0时代阻击应用层攻击[N];中国计算机报;2009年

9 SonicWALL中国区总经理 王晨杰;下一代防火墙专注应用层安全策略[N];中国计算机报;2011年

10 本报记者 卢子月;福禄克网络:独特的应用层诊断分析[N];通信产业报;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 冯志媚;基于DEC的应用层与数据层数据同步问题研究[D];成都理工大学;2015年

2 杨云飞;基于应用层策略转换一致性的SDN流表更新方法[D];南京邮电大学;2015年

3 杨顺华;通用标图软件态势标绘管理层与应用层的设计与实现[D];华中科技大学;2015年

4 孙振华;WSN中跨应用层设计的数据查询路由方法研究[D];青岛科技大学;2017年

5 陈然;面向视频直播的应用层多播技术研究与系统实现[D];浙江大学;2010年

6 杨莉丽;应用层多播技术实现与性能分析[D];南京理工大学;2006年

7 李敏;应用层多播的结构优化及其容错与容侵机制研究[D];云南大学;2010年

8 陈益新;面向多媒体的应用层多播应用系统的研究与实现[D];东南大学;2005年

9 刘孝保;基于角色的访问控制在多应用层ERP中的应用研究[D];电子科技大学;2006年

10 李瑞方;一种应用层多播路由协议的研究与设计[D];华中科技大学;2007年

，

本文编号：1318721