發(fā)布時(shí)間：2017-08-09 16:19

  本文關(guān)鍵詞：面向機(jī)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)的WSN組網(wǎng)技術(shù)的研究

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【摘要】：機(jī)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)存在以目視監(jiān)測(cè)管理為主,監(jiān)測(cè)對(duì)象單一獨(dú)立等問(wèn)題,缺少一種各個(gè)指標(biāo)綜合監(jiān)測(cè)的、多方位一體化的組網(wǎng)方式。本文基于WSN技術(shù)背景,結(jié)合機(jī)場(chǎng)環(huán)境考慮布局的限制條件,兼顧執(zhí)行效率、節(jié)點(diǎn)數(shù)目、能耗及負(fù)載均衡等方面進(jìn)行機(jī)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)。將機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)、圍界入侵警報(bào)和溫濕度監(jiān)測(cè)多種監(jiān)測(cè)方向整合到一起時(shí),針對(duì)節(jié)點(diǎn)浪費(fèi)和各路徑使用不均衡等問(wèn)題,提出了可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)布局的MP-NGC算法。從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)最優(yōu)布局、通信路徑合理分配和負(fù)載均衡三大角度來(lái)分析如何在延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)整體工作壽命的同時(shí),確�？梢酝瓿蓪�(shí)時(shí)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。主要內(nèi)容如下:1.根據(jù)機(jī)場(chǎng)噪聲監(jiān)測(cè)、圍界入侵警報(bào)和溫濕度這三種不同監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和布設(shè)需求,建立機(jī)場(chǎng)布局模型以供監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)初步布設(shè)。在完成監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)初步布設(shè)后,利用NGC算法進(jìn)行中繼節(jié)點(diǎn)布設(shè)和組網(wǎng)布局的仿真實(shí)驗(yàn)。2.針對(duì)NGC算法仿真中節(jié)點(diǎn)浪費(fèi)和路徑使用不均衡等問(wèn)題對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn),設(shè)計(jì)了基于MP-NGC算法的一體化組網(wǎng)方式。這種方式以最近貪婪準(zhǔn)則為啟發(fā)式條件,采用輪換傳輸?shù)亩嗦窂綌?shù)據(jù)傳輸方式,每次發(fā)送數(shù)據(jù)之前判斷選定k條路徑中優(yōu)先級(jí)最高的一條作為本次的工作路徑。工作過(guò)程主要包括建立通信路由表、確定路徑數(shù)目和利用MP-NGC算法進(jìn)行節(jié)點(diǎn)布局三大部分。3.為了進(jìn)一步延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)壽命,對(duì)算法從實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡的角度進(jìn)行了優(yōu)化,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)確定了最優(yōu)均衡因子。完成全部?jī)?yōu)化工作后,從節(jié)點(diǎn)數(shù)目、能耗、剩余能量與時(shí)間的關(guān)系等多個(gè)角度對(duì)算法進(jìn)行性能評(píng)價(jià)與對(duì)比。理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提出的基于MP-NGC算法的組網(wǎng)方式能實(shí)現(xiàn)針對(duì)機(jī)場(chǎng)監(jiān)測(cè)對(duì)象特點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,在耗費(fèi)更少節(jié)點(diǎn)的同時(shí)降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目偰芎?減少網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成本。同時(shí),通信路徑的均衡使用和負(fù)載均衡的實(shí)現(xiàn)可以顯著延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的有效工作周期。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 機(jī)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè) 一體化組網(wǎng) MP-NGC算法 負(fù)載均衡
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V35;TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究目的和意義9-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析11-13
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀12
• 1.2.3 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡(jiǎn)析12-13
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)算法相關(guān)研究15-23
• 2.1 WSN理論知識(shí)15-19
• 2.1.1 WSN系統(tǒng)結(jié)構(gòu)15
• 2.1.2 WSN的特點(diǎn)及應(yīng)用15-17
• 2.1.3 監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)功能結(jié)構(gòu)17
• 2.1.4 通信能耗模型17-19
• 2.2 機(jī)場(chǎng)監(jiān)測(cè)組網(wǎng)的常用算法19-22
• 2.2.1 DD算法19-20
• 2.2.2 PEGASIS算法20-21
• 2.2.3 遺傳算法21
• 2.2.4 greedy算法21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 一體化組網(wǎng)布局23-43
• 3.1 監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布局的初步構(gòu)建23-26
• 3.1.1 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)特點(diǎn)分析23-24
• 3.1.2 機(jī)場(chǎng)布局建模24
• 3.1.3 輸入?yún)?shù)的選取24-26
• 3.2 基于NGC算法的組網(wǎng)26-37
• 3.2.1 節(jié)點(diǎn)布局的限制條件26-29
• 3.2.2 監(jiān)測(cè)區(qū)域網(wǎng)格劃分29-31
• 3.2.3 NGC算法的設(shè)計(jì)31-32
• 3.2.4 NGC算法實(shí)驗(yàn)仿真32-36
• 3.2.5 算法的改進(jìn)36-37
• 3.3 基于MP-NGC算法的一體化組網(wǎng)37-42
• 3.3.1 通信路由表的建立38-39
• 3.3.2 路徑數(shù)目的確定39
• 3.3.3 基于MP-NGC算法的節(jié)點(diǎn)布局39-41
• 3.3.4 MP-NGC算法實(shí)驗(yàn)仿真41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第4章 算法優(yōu)化與性能評(píng)價(jià)43-51
• 4.1 算法的負(fù)載均衡優(yōu)化43-45
• 4.1.1 基于通信容量的負(fù)載均衡43
• 4.1.2 方法描述與仿真實(shí)驗(yàn)43-45
• 4.2 改進(jìn)后算法的評(píng)價(jià)分析45-50
• 4.2.1 節(jié)點(diǎn)數(shù)目成本45-46
• 4.2.2 通信能耗的對(duì)比46-47
• 4.2.3 網(wǎng)絡(luò)總能耗評(píng)價(jià)指標(biāo)47-48
• 4.2.4 剩余能量的對(duì)比48-49
• 4.2.5 能耗均衡率49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 結(jié)論51-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果58-60
• 致謝60

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2 倪e，

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