能量捕獲無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集策略.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）是現(xiàn)今在國(guó)際領(lǐng)域上備受矚目的、涉及多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的、眾多專業(yè)知識(shí)高度集成的熱點(diǎn)研究領(lǐng)域，被廣大學(xué)者們認(rèn)為是能夠?qū)?1世紀(jì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的技術(shù)之一。能耗是WSN必須面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。為了從根本上消除能耗的影響，具有能量捕獲功能的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)即能量捕獲無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Energy Harvesting-based Wireless Sensor Networks， E

2、H-WSN）就被提出來(lái)了。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在射頻能量捕獲無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，采用多跳的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的Sink節(jié)點(diǎn)，通過(guò)減少節(jié)點(diǎn)間的通信距離的方式減少能量的消耗，但增加了轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送量。為了減輕網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期，提出一種分層分步的數(shù)據(jù)收集方法（Layer-Step Data Collection, LSDC）。通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)能量的捕獲過(guò)程和能量的消耗過(guò)程進(jìn)行建模，得到相應(yīng)節(jié)點(diǎn)

3、的剩余能量。運(yùn)用多次“跳”命令的方式通知網(wǎng)絡(luò)中的傳感器節(jié)點(diǎn)分步地將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給Sink節(jié)點(diǎn)。在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)的選擇上，以能量狀況最佳的節(jié)點(diǎn)做為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，最終達(dá)到高效地將網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)全部收集到Sink節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理的目的。理論分析與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與采用逐層收集數(shù)據(jù)的方式相比，所提出的方案更節(jié)能，能量消耗更加均衡，并且延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)的生命周期。⑵設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的溫度數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，通過(guò)使用基于嵌入式系統(tǒng)的TinyOS及其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)