一種基于上下文的WSN傳輸路徑預測選擇算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Networks，WSN）是21世紀最重要的技術之一，其在很多領域例如環(huán)境監(jiān)測、科學觀察、智能家居、結構監(jiān)測、應急監(jiān)測等都具有非常廣闊的應用前景和科研價值。WSN隨著物理與環(huán)境條件的不斷變化、數(shù)據(jù)處理方式和無線傳輸?shù)纫蛩氐牟粩喔倪M，在傳感器節(jié)點的結構大小、開銷程度等方而已經(jīng)有了很大的優(yōu)化，但由于WSN自身的特性以及傳感器節(jié)點具有部署密集、高不可靠性、服務器能量有限、計算能力與內存約束等特點

2、，使得如何在數(shù)據(jù)量龐大的網(wǎng)絡環(huán)境中應對不同領域的不同需求，提供更為高效高質量的數(shù)據(jù)處理轉發(fā)技術開始變?yōu)檠芯繜狳c。
　　對于WSN這種新興的信息獲取技術來說，在無線節(jié)點的傳輸范圍、處理和存儲能力和能耗都是非常有限的條件下，如何改進信息數(shù)據(jù)的傳輸以及數(shù)據(jù)融合相關技術顯得至關重要。本文主要研究的路由優(yōu)化是WSN中非常重要的一項技術。WSN中的路由協(xié)議主要用來維護網(wǎng)絡間的各種路徑，并能夠確保在不同環(huán)境下可靠的多跳傳輸。本文針對WSN相關的

3、路由協(xié)議對于網(wǎng)絡拓撲感知能力和對節(jié)點移動性的支持能力差這個問題，研究如何平衡網(wǎng)絡中各個上下文因素、在動態(tài)網(wǎng)絡拓撲環(huán)境下提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性等問題。
　　隨著無線網(wǎng)絡的發(fā)展，無線傳感器已經(jīng)普及到人們生活的方方面面，但由于低效率的資源配置，系統(tǒng)經(jīng)常遇到如頻譜匱乏、能源消耗嚴重、服務質量過低等問題，并且WSN所具有不穩(wěn)定性等特征，這要求應用在傳輸路徑選擇中的算法不僅要有高效的壓縮性能，還要有良好的網(wǎng)絡親和性以及較強的容錯性，以便在網(wǎng)絡中無

4、線節(jié)點能夠更穩(wěn)定更可靠的選擇下一個節(jié)點。本文提出的基于上下文感知的傳輸路由預測算法，則是將網(wǎng)絡中的各種原始上下文進行獲取、過濾、融合出高級上下文信息，采用權重決策分析對各種上下文信息進行評判和選優(yōu)，建立上下文數(shù)據(jù)模型，運用基于卡爾曼濾波預測算法對每兩個節(jié)點進行傳輸質量預測，最終通過Dijkstra算法選擇最優(yōu)傳輸路徑，提供更可靠的傳輸，并通過仿真證明算法有效性。
　　本文的創(chuàng)新點是針對WSN中的拓撲變化很多、節(jié)點具有移動性等路由特