發(fā)布時間：2020-12-19 14:50

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被稱為本世紀極具影響的21項技術(shù)之一,屬于計算機、通信和數(shù)學等多個學科的交叉性前沿領(lǐng)域。它是一種由布置在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的多個具有一定功能的傳感器節(jié)點通過數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)傳輸?shù)确绞剿纬傻淖越M織數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)。通過網(wǎng)絡(luò)中傳感器節(jié)點的密集部署,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集量化、數(shù)據(jù)聚合和數(shù)據(jù)傳輸操作。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種現(xiàn)代智能網(wǎng)絡(luò),已被廣泛應用于軍事、物聯(lián)網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測、現(xiàn)代交通(如近兩年的共享單車等)、便捷快遞、現(xiàn)代醫(yī)療、工業(yè)、空間探索等多個領(lǐng)域,發(fā)展前景十分廣闊。本文主要研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸路徑的魯棒優(yōu)化算法、異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)以及基站節(jié)點對于目標的三維定位算法,主要成果如下:1.由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸容易受到外部不穩(wěn)定因素的影響,尤其是惡意節(jié)點的攻擊,在構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓撲時,首先盡可能將這些節(jié)點檢測出來并剔除出去,然后對惡意節(jié)點剔除出去之后的網(wǎng)絡(luò)進行拓撲構(gòu)建。在拓撲構(gòu)建時將蟻群最優(yōu)路徑選擇方法應用到無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路徑選擇中去,其中在建立節(jié)點路徑選擇概率公式時,綜合考慮了節(jié)點的剩余能量、節(jié)點距離、數(shù)據(jù)冗余以及鏈路安全等因素,最后給出了一種智能、安全、高效... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

域內(nèi)存在很多個功能相同的傳感器節(jié)點，這樣就很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)冗余，所以節(jié)點需要對數(shù)據(jù)提前進行處理，處理分析后的數(shù)據(jù)結(jié)果最后通過無線基站等通訊設(shè)備傳輸?shù)竭_使用方，使用方可提前根據(jù)實際的需要對網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點進行拓撲控制以及數(shù)據(jù)的收集傳輸。傳感器節(jié)點一般具有數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)聚合、數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ躘16,17]，傳感器節(jié)點包括源節(jié)點以及中繼數(shù)據(jù)傳輸節(jié)點，源節(jié)點負責收集數(shù)據(jù)，中繼節(jié)點負責傳輸數(shù)據(jù)。由于傳感器節(jié)點密集部署成本、體積以及部署的區(qū)域復雜的環(huán)境所限制，節(jié)點的功能很多時候是很受限的，比如節(jié)點的能量是由不可供電的電池供應、計算存儲能力都很有限，它的功率受到能耗的影響也是有限的。在整個網(wǎng)絡(luò)中有一個功能強大的節(jié)點，不同于其他普通節(jié)點，計算能力、數(shù)據(jù)存儲量、通訊能力都是很強的，這個節(jié)點是Sink （匯聚）節(jié)點。Sink 節(jié)點的主要功能是收集網(wǎng)絡(luò)中所布置的節(jié)點傳輸過來的數(shù)據(jù)而最終分析并將結(jié)果給使用方，在收集數(shù)據(jù)之前，Sink 節(jié)點首先需要將任務布置給網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點。（2）傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)

西安電子科技大學博士學位論文節(jié)點一般都具有有限的初始能量。傳輸數(shù)據(jù)越遠所需要的發(fā)射功率的能量越多。傳感器節(jié)點是周期性的收集數(shù)據(jù)，它有兩種狀態(tài)：工態(tài)，在睡眠狀態(tài)，由于通信模塊被關(guān)閉，此時能耗最少，因此，在法模型的建立階段，為了消耗更少的能量使得網(wǎng)絡(luò)生命周期最大化盡可能多的讓節(jié)點處于睡眠狀態(tài)。在節(jié)點處于工作狀態(tài)時，消耗能以在路由算法設(shè)計時，主要優(yōu)化的是此部分。而這兩種狀態(tài)的切換響也很大，網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)采集是周期性的，所以算法協(xié)議構(gòu)建時需兩個狀態(tài)時間盡量能吻合數(shù)據(jù)采集的周期。）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧是研究者們結(jié)合它的特點以及應用在傳統(tǒng)開型的基礎(chǔ)上構(gòu)造出來的[13]。如圖 1.3 所示，其主要包括網(wǎng)絡(luò)管理平信協(xié)議以及應用支撐平臺三大部分，這三大部分是相互協(xié)作工作的也是基于協(xié)議棧中的所有因素展開的。

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于無線通信基站的室內(nèi)三維定位問題研究[J]. 王統(tǒng)祥,宋際平,張廣純,王健,王世界.  數(shù)學的實踐與認識. 2017(14)
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博士論文
[1]基于UWB信號的多基站與單基站定位算法的研究與性能分析[D]. 屠曉東.中國海洋大學 2012
[2]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)三維節(jié)點定位問題的研究[D]. 杜巧玲.吉林大學 2009

碩士論文
[1]基于云處理異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合及并發(fā)傳輸技術(shù)研究[D]. 聶進成.華中科技大學 2016
[2]面向點毀傷的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由拓撲抗毀性研究[D]. 周賀賀.沈陽理工大學 2016
[3]基于WSN的三維定位系統(tǒng)與算法研究[D]. 李釗.東北大學 2014
[4]RFID室內(nèi)三維定位算法研究[D]. 李婧.電子科技大學 2013
[5]基于移動終端的室內(nèi)三維定位及跟蹤技術(shù)研究[D]. 李海蓮.北京郵電大學 2013
[6]超寬帶無線定位算法性能分析[D]. 牟孝龍.中國海洋大學 2012
[7]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)惡意節(jié)點識別技術(shù)研究[D]. 盛燕.哈爾濱工程大學 2008



本文編號：2926089