無線傳感器/執(zhí)行器網絡協作機制研究
發(fā)布時間:2021-11-15 02:01
近年來,隨著無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network,WSN)在理論和應用方面的發(fā)展,異構WSN中的節(jié)點協作問題已經成為了 WSN網絡中的研究熱點之一。有很多應用場景要求WSN不僅具有事件監(jiān)測能力,還要能夠具有執(zhí)行任務、事件處理等控制功能。為了適應這一需求,一種由大量傳感器節(jié)點(Sensor)和相對少量執(zhí)行器節(jié)點(Actor)組成的新型混雜式WSN網絡結構隨之出現,這種WSN網絡被稱為無線傳感器/執(zhí)行器網絡(Wireless Sensor and Actor Network,WSAN)。WSAN是一種能夠實現信息獲取和事件處理的WSN應用。在WSAN中,Sensor節(jié)點和Actor節(jié)點通過大量的協作,共同完成對環(huán)境的監(jiān)測和對事件的處理。與傳統的WSN相比,WSAN中產生了兩種新的協作方式:Sensor-Actor協作(SA)和Actor-Actor協作(AA)。如何通過網絡中的SA協作以及AA協作共同完成對環(huán)境事件的處理,同時要保證網絡的實時性以及能耗均衡,是WSAN研究面臨的一大挑戰(zhàn)。對于WSAN這種新型的WSN應用來說,傳統的WSN相關協議和算法無法完全滿足W...
【文章來源】:華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:170 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
WSAN網絡示例
平面??面主要負責監(jiān)測和控制Seiiosr節(jié)點和Actor節(jié)點以便使它們能夠面由能量管理平面、移動管理平面和容錯管理平面三部分構成。??理平面:負責管理節(jié)點如何使用能量。比如當節(jié)點能量過低時該平作平面來限制節(jié)點參與監(jiān)測、轉發(fā)以及動作等行動。??理平面:負責偵測和記錄網絡中節(jié)點的移動從而保證WSAN網絡理平面:負責偵測與解決因節(jié)點故障而造成的網絡故障。例如當監(jiān)圍或動作節(jié)點的準確性降低時,容錯管理平面就向協作平面來報告面??面用來決策網絡中節(jié)點的行為,而通信平面和管理平面則為協作平當事件被Sensor節(jié)點監(jiān)測到以后,Senosr節(jié)點通過通信平面將數據
??SA協作。這是全自動架構的WSAN所擁有的一個協作特點。在SA協作中,Seusor??節(jié)點需要選擇一個(圖1.4(a))或多個Actor節(jié)點(圖1.4(b))來傳送數據。對于選??擇單Actor節(jié)點的情況來說,Sensor之間通過協作選擇離發(fā)生事件最近的Actor??節(jié)點進行事件報告,在這種情況下,Actor節(jié)點一般不需要更多的協作。而對于選??擇多Actor報告的情況,則每個Sensor獨立的選擇Actor節(jié)點,Sensor之間基本??沒有協作而把協作工作交給了?Actor節(jié)點。無論釆用哪種方式,在典型的WSAN??應用中Actor節(jié)點必須在一個限定的事件處理時間內完成動作,因此許多應用中??SA協作應該能夠實時報告事件[18]。????AA協作。對于全自動架構的WSAN來說Actor節(jié)點之間需要進行AA協作來??完成相應的任務。而AA協作的主要挑戰(zhàn)在于是否要求全部的Actor節(jié)點來進行??協作。在集中式的控制決策中(圖1.5⑷),由一個處于領導地位的Actor節(jié)點與剩??余的Actor節(jié)點進行協作,最后由該Actor節(jié)點做出決策。集中式決策的優(yōu)點在??于決策中心可以選擇最適當的Actor節(jié)點來完成任務,但是這個優(yōu)點是以增加了??端到端的時延為代價。而對于分布式的決策方案(圖1.5(b))來說,由于Actor節(jié)??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Coverage and connectivity-aware clustering within k hops in wireless sensor and actuator networks[J]. TUAN Chiu-Ching,WU Yi-Chao. Science China(Information Sciences). 2014(06)
[2]一種新型的WSAN兩層協作路由協議[J]. 王浩云,王兆敏,任守綱,方賀賀,徐煥良. 計算機科學. 2013(12)
[3]無線傳感器/執(zhí)行器網絡的連通性與覆蓋問題的研究進展[J]. 詹婧,劉新華,魏然. 信息系統工程. 2012(12)
[4]無線傳感器/執(zhí)行器網絡SA協作分簇算法[J]. 易軍,李太福,石為人. 華中科技大學學報(自然科學版). 2011(12)
[5]基于重疊區(qū)域的無線傳感反應網絡連接性恢復機制[J]. 趙新元,王能. 計算機應用. 2011(10)
[6]無線傳感器/執(zhí)行器網絡任務動態(tài)調度策略[J]. 易軍,石為人,唐云建,許磊. 電子學報. 2010(06)
[7]面向節(jié)點失效問題的無線傳感器網絡拓撲自愈算法[J]. 劉林峰,吳家皋,鄒志強,陳行,鈕麟. 東南大學學報(自然科學版). 2009(04)
[8]多機器人任務分配的研究與進展[J]. 張崳,劉淑華. 智能系統學報. 2008(02)
碩士論文
[1]無線傳感器/執(zhí)行器網絡實時覆蓋與連通性研究[D]. 蔣立.武漢理工大學 2013
本文編號:3495803
【文章來源】:華東師范大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】:170 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
WSAN網絡示例
平面??面主要負責監(jiān)測和控制Seiiosr節(jié)點和Actor節(jié)點以便使它們能夠面由能量管理平面、移動管理平面和容錯管理平面三部分構成。??理平面:負責管理節(jié)點如何使用能量。比如當節(jié)點能量過低時該平作平面來限制節(jié)點參與監(jiān)測、轉發(fā)以及動作等行動。??理平面:負責偵測和記錄網絡中節(jié)點的移動從而保證WSAN網絡理平面:負責偵測與解決因節(jié)點故障而造成的網絡故障。例如當監(jiān)圍或動作節(jié)點的準確性降低時,容錯管理平面就向協作平面來報告面??面用來決策網絡中節(jié)點的行為,而通信平面和管理平面則為協作平當事件被Sensor節(jié)點監(jiān)測到以后,Senosr節(jié)點通過通信平面將數據
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【參考文獻】:
期刊論文
[1]Coverage and connectivity-aware clustering within k hops in wireless sensor and actuator networks[J]. TUAN Chiu-Ching,WU Yi-Chao. Science China(Information Sciences). 2014(06)
[2]一種新型的WSAN兩層協作路由協議[J]. 王浩云,王兆敏,任守綱,方賀賀,徐煥良. 計算機科學. 2013(12)
[3]無線傳感器/執(zhí)行器網絡的連通性與覆蓋問題的研究進展[J]. 詹婧,劉新華,魏然. 信息系統工程. 2012(12)
[4]無線傳感器/執(zhí)行器網絡SA協作分簇算法[J]. 易軍,李太福,石為人. 華中科技大學學報(自然科學版). 2011(12)
[5]基于重疊區(qū)域的無線傳感反應網絡連接性恢復機制[J]. 趙新元,王能. 計算機應用. 2011(10)
[6]無線傳感器/執(zhí)行器網絡任務動態(tài)調度策略[J]. 易軍,石為人,唐云建,許磊. 電子學報. 2010(06)
[7]面向節(jié)點失效問題的無線傳感器網絡拓撲自愈算法[J]. 劉林峰,吳家皋,鄒志強,陳行,鈕麟. 東南大學學報(自然科學版). 2009(04)
[8]多機器人任務分配的研究與進展[J]. 張崳,劉淑華. 智能系統學報. 2008(02)
碩士論文
[1]無線傳感器/執(zhí)行器網絡實時覆蓋與連通性研究[D]. 蔣立.武漢理工大學 2013
本文編號:3495803
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