能量均衡的線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集策略研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor networks,WSNs)是綜合傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、信息處理技術(shù)和無線通信技術(shù)的一個新興的計算機科學技術(shù)研究領(lǐng)域。WSNs具有布設(shè)快速、靈活度高、抗毀性強等特點，特別適用于軍事戰(zhàn)場、受污染環(huán)境等危險區(qū)域。同時，在生物醫(yī)療、智能家居、城市交通、空間探索等許多重要領(lǐng)域都具有潛在的實用價值。
　　 本文主要針對一種廣泛應(yīng)用于交通、邊境、管道等應(yīng)用場合的線性無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集策略

2、進行了研究。研究其中的二個重要內(nèi)容：(1)快速數(shù)據(jù)收集策略的研究。即如何將所有或多個傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)傳送到匯集點稱為convergecast的時間最??；(2)節(jié)點的能量均衡消耗研究。研究如何選擇節(jié)點的跳數(shù)以使得網(wǎng)絡(luò)能量消耗均衡，網(wǎng)絡(luò)壽命最大。
　　 本文首先研究了在信息收集周期內(nèi)每個節(jié)點均勻產(chǎn)生數(shù)據(jù)的線性傳感器網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)典型的傳感器網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，主要從理論上分析了一般k跳網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點能量消耗公式，給出了在一般k跳網(wǎng)絡(luò)中，使得網(wǎng)絡(luò)壽命最

3、長k的取值。在此基礎(chǔ)上，提出了一種一般k跳網(wǎng)絡(luò)的TDMA調(diào)度算法，并給出了一般k跳網(wǎng)絡(luò)所需時隙的上界。理論分析與數(shù)值模擬計算結(jié)果證實了提出的TDMA算法能夠使得網(wǎng)絡(luò)達到理論上的convergecast較優(yōu)，網(wǎng)絡(luò)壽命較長。
　　 然后研究了在信息收集周期內(nèi)節(jié)點數(shù)據(jù)不均衡產(chǎn)生的線性傳感器網(wǎng)絡(luò)。提出了數(shù)據(jù)不均衡產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)的一般k跳網(wǎng)絡(luò)的TDMA算法，并對其進行了詳細的性能分析，給出了網(wǎng)絡(luò)壽命最長的跳數(shù)選擇方法與公式，網(wǎng)絡(luò)converge