無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)框架的重要組成部分,具有廣闊的應(yīng)用前景。數(shù)據(jù)收集是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基本功能,傳感器節(jié)點(diǎn)能否采集到監(jiān)測區(qū)完整數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)接脩糁行?決定了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的響應(yīng)速度和性能體驗(yàn)。然而傳感器節(jié)點(diǎn)能量和存儲(chǔ)空間有限、計(jì)算和通信能力較弱,網(wǎng)絡(luò)中存在不可靠鏈路和覆蓋空洞等問題。面對(duì)這些問題,如何設(shè)計(jì)有效的數(shù)據(jù)收集技術(shù),使得數(shù)據(jù)收集在達(dá)到高能效目的的同時(shí),還能滿足低延遲、高收集率的應(yīng)用要求,是本文研究的重點(diǎn)。研究工作概括如下:(1)研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞檢測與修復(fù)問題。針對(duì)覆蓋空洞導(dǎo)致監(jiān)測區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋服務(wù)質(zhì)量下降和數(shù)據(jù)不能完整采集的問題,提出了一種基于鏈路交點(diǎn)相對(duì)位置信息的覆蓋空洞檢測算法CHDARPI,基于節(jié)點(diǎn)方向角自適應(yīng)的空洞檢測消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制,在提高空洞檢測速度的同時(shí)降低了空洞檢測能耗。針對(duì)覆蓋空洞完全修復(fù)問題為NP-hard問題,提出了一種基于非并行二分法的分布式覆蓋空洞修復(fù)算法CHRAND,采用弧二分法確定空洞修復(fù)最優(yōu)位置,保證了移動(dòng)節(jié)點(diǎn)能夠修復(fù)的空洞面積達(dá)到最大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與現(xiàn)有方法相比,CHDARPI在平均空洞檢測時(shí)間和檢測能耗方面分別下降15.2...

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1基于長城遺址監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用土遺址保護(hù)在世界范圍內(nèi)缺乏系統(tǒng)的保護(hù)理論和技術(shù)，成為文物保護(hù)領(lǐng)域公認(rèn)的難題

西北大學(xué)博士學(xué)位論文2大發(fā)展專項(xiàng)計(jì)劃。國家科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目“新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng)”已經(jīng)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)列為重要內(nèi)容之一，并開展了從整體戰(zhàn)略到關(guān)鍵技術(shù)的多分支研究。2009年溫家寶總理在無錫和北京分別發(fā)表了重要講話，強(qiáng)調(diào)我國要大力發(fā)展無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，努力突破物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)壁....

圖2.17空洞修復(fù)冗余度分析

第二章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)覆蓋空洞檢測與修復(fù)512.4.5.2空洞修復(fù)冗余度分析在空洞完全修復(fù)的基礎(chǔ)上，覆蓋冗余度(CoverageRedundantDegree,CRD)定義為全部修復(fù)節(jié)點(diǎn)覆蓋面積之和減去覆蓋空洞的面積，最后再除以覆蓋空洞的面積，覆蓋冗余度的計(jì)算如公式(2.60)所示....

圖3.2網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分層（）度量及下一跳鄰居表確定

協(xié)議65根據(jù)到Sink跳數(shù)由小到大的順序，將網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分為多個(gè)分層。設(shè)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量為N，Sink向網(wǎng)絡(luò)所有節(jié)點(diǎn)廣播跳數(shù)消息(HopMessage,HM)，HM存儲(chǔ)了當(dāng)前節(jié)點(diǎn)距離Sink的跳數(shù)(hop)信息。任意節(jié)點(diǎn)接收到第一個(gè)HM包，在經(jīng)歷時(shí)間周期1T2s后，選擇最小hop的H....

圖3.4(a)網(wǎng)絡(luò)平均轉(zhuǎn)發(fā)率

第三章不可靠鏈路無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能路由協(xié)議69高于0.6，則可以適當(dāng)擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。3.3.6實(shí)驗(yàn)與分析本節(jié)通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了EEDRP協(xié)議的性能。在每個(gè)時(shí)隙隨機(jī)選擇源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包以多跳到達(dá)Sink，每個(gè)仿真結(jié)果數(shù)值為40個(gè)隨機(jī)場景運(yùn)行結(jié)果的平均值。仿真實(shí)驗(yàn)中主要參數(shù)設(shè)置....

本文編號(hào)：3916792