無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）作為IoT的基礎(chǔ)設(shè)施,連接物理世界和互聯(lián)網(wǎng)世界。隨著物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的發(fā)展,傳感器節(jié)點(diǎn)也越來(lái)越普及。傳統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于受到傳感器資源限制,已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足數(shù)據(jù)通信的服務(wù)質(zhì)量要求。同時(shí),WSN在不斷發(fā)展中面臨難以擴(kuò)展、無(wú)法同步感知等問(wèn)題。軟件定義網(wǎng)絡(luò)的可編程、數(shù)據(jù)與控制分離等特性為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)了機(jī)遇。本研究基于現(xiàn)有的研究,為了解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的在不同數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量方面存在的問(wèn)題,引入軟件定義網(wǎng)絡(luò),設(shè)計(jì)了適合大規(guī)模無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的一種軟件定義無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)感知流量決策方案,充分考慮節(jié)點(diǎn)面臨的資源限制和數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的服務(wù)質(zhì)量要求,針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由和拓?fù)淇刂茊?wèn)題進(jìn)行了研究。本文主要工作如下:本文首先分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自身特點(diǎn)以及應(yīng)用軟件定義思想的可能性,并且詳細(xì)分析了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)不同路由技術(shù)。其次根據(jù)相關(guān)已有研究,設(shè)計(jì)了軟件定義無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)平面的交互流程,將傳統(tǒng)的Sink節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)為控制器,采用集中式的控制決策,控制器根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的視圖周期性生成節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則。由于控制器具有全局視圖,因此可以更好的控制分布式節(jié)... 

【文章來(lái)源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MOR算法每個(gè)episode的平均獎(jiǎng)勵(lì)圖

蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文29圖3.4MOR算法每個(gè)episode的平均獎(jiǎng)勵(lì)圖(1)數(shù)據(jù)包生成速率對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能的影響在本小節(jié)，研究了協(xié)議對(duì)于傳感器的各種數(shù)據(jù)包生成速率的性能，考慮鏈路故障率=0.2的情況。流量負(fù)載考慮每秒發(fā)送不同數(shù)量的數(shù)據(jù)包情況。如圖3.5所示，隨著數(shù)據(jù)流量的增加，延遲隨之增加。在每秒發(fā)送7個(gè)數(shù)據(jù)包的情況下，MOR協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠骄舆t為0.3秒，DACR協(xié)議傳輸?shù)钠骄舆t為0.4秒，MRLCC協(xié)議傳輸?shù)钠骄舆t為0.6秒。MOR協(xié)議通過(guò)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)保證了具有一定的低延時(shí)。DACR采用的輕量級(jí)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法可以保證較低的延遲，MRLCC由于采用的Q表的學(xué)習(xí)方式，在網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)復(fù)雜的情況下，其延遲優(yōu)化能力明顯不足。圖3.5平均延遲與流量負(fù)載關(guān)系圖

軟件定義無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)流量感知的路由控制研究30如圖3.6所示，隨著流量的增加，平均可靠性會(huì)降低。在每秒發(fā)送7個(gè)數(shù)據(jù)包的情況下，MOR協(xié)議數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃越茷?.8，DACR協(xié)議傳輸?shù)目煽啃源蠹s為0.7，MRLCC協(xié)議傳輸?shù)目煽啃约s為0.6。MOR協(xié)議在獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)中考慮了可靠性影響，通過(guò)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，可以在具有較高數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，提供更好的數(shù)據(jù)包傳輸質(zhì)量保證，降低數(shù)據(jù)包的丟包發(fā)生的概率。DACR協(xié)議同樣具有較好的可靠性，但隨著更高的數(shù)據(jù)負(fù)載產(chǎn)生，其可靠性會(huì)明顯下降。MRLCC協(xié)議在設(shè)計(jì)過(guò)程中并未考慮可靠性度量指標(biāo)，因此，隨著數(shù)據(jù)流量負(fù)載的增加，MRLCC的可靠性降低速度快于MOR和DACR協(xié)議。圖3.6可靠性與流量負(fù)載關(guān)系圖圖3.7傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)包平均能量消耗與流量負(fù)載關(guān)系圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量路由優(yōu)化方法研究[D]. 楊睿.電子科技大學(xué) 2012



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