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![無線傳感器網(wǎng)絡中多移動節(jié)點輔助的數(shù)據(jù)收集研究.pdf_第1頁](https://static.zsdocx.com/FlexPaper/FileRoot/2019-3/14/17/162021ad-bf9c-44fe-aff6-9005ad4d49e7/162021ad-bf9c-44fe-aff6-9005ad4d49e71.gif)
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文檔簡介
1、近年來,移動節(jié)點因其具有降低網(wǎng)絡能耗的優(yōu)勢,被廣泛應用于無線傳感器網(wǎng)絡。傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡采用多跳進行數(shù)據(jù)收集,靠近匯聚點的節(jié)點需傳輸自身和遠方節(jié)點的數(shù)據(jù),耗能更快,提前死亡,產(chǎn)生拓撲空洞。網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)在空洞上匯聚傳輸,大量消耗空洞表面上傳感節(jié)點的有限能量,致使節(jié)點迅速死亡,空洞進一步擴張,嚴重時引起網(wǎng)絡斷層。
為解決多跳帶來的問題,研究者引入移動節(jié)點掃描傳感節(jié)點的數(shù)據(jù)。掃描過程中,傳感節(jié)點不必中繼其他節(jié)點的數(shù)據(jù),從而節(jié)省能量
2、,平衡網(wǎng)絡能耗。使用移動節(jié)點維護網(wǎng)絡拓撲,設置一個或多個移動節(jié)點圍繞拓撲空洞運行,減少流經(jīng)空洞的數(shù)據(jù)量,可有效地抑制網(wǎng)絡空洞的擴張,延長網(wǎng)絡生存時長。但是,和多跳傳輸相比,移動節(jié)點的移動速率遠遠小于傳感節(jié)點的無線傳輸速率,數(shù)據(jù)收集時延極高,降低了移動節(jié)點的適用性。因此,在平衡網(wǎng)絡能耗的前提下,縮短移動節(jié)點的數(shù)據(jù)收集時延,對于移動收集的研究和應用至關重要。
本文主要從以上方面來研究無線傳感器網(wǎng)絡中基于移動節(jié)點輔助的數(shù)據(jù)收集算法。
3、首先提出了一個基于同心圓軌道的多移動節(jié)點輔助的數(shù)據(jù)收集方案,在均衡網(wǎng)絡能耗的前提下,減少數(shù)據(jù)收集時延。隨后將該方案進一步拓展至三維環(huán)境中,利用移動節(jié)點抑制網(wǎng)絡中拓撲空洞的擴張,輔助數(shù)據(jù)收集,降低網(wǎng)絡能耗,提高網(wǎng)絡連通度,延長網(wǎng)絡生存時長。
論文的主要工作,體現(xiàn)在以下幾個方面:
1)提出基于多移動節(jié)點輔助的數(shù)據(jù)收集方案。在分析了已有的軌道規(guī)劃方案后,發(fā)現(xiàn),將移動節(jié)點的路徑規(guī)劃為同心圓軌道時,移動節(jié)點能定期相遇,中繼數(shù)據(jù)
4、,從而縮短數(shù)據(jù)被攜帶的時間,降低數(shù)據(jù)傳輸時延。
2)研究基于三維網(wǎng)絡的拓撲空洞檢測機制。已有的三維空洞檢測機制在探測過程中將產(chǎn)生大量能耗,本文提出一個基于分簇的拓撲空洞檢測算法,能顯著降低網(wǎng)絡能耗,還能調整探測結果的精確度。
3)設計多移動節(jié)點輔助的三維數(shù)據(jù)收集方案。結合已有的研究結果,獲取到拓撲空洞的位置形狀后,計算空洞的外切球,設置多個移動節(jié)點在外切球上運行,收集傳感節(jié)點的數(shù)據(jù),降低空洞上的數(shù)據(jù)量,防止空洞的進一
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