無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于剛性圖論的節(jié)能與容錯(cuò)拓?fù)淇刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、作為物聯(lián)網(wǎng)推廣的重要支撐技術(shù)之一，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)療、軍事、環(huán)境、空間探索等領(lǐng)域蘊(yùn)藏著廣泛的應(yīng)用價(jià)值，被譽(yù)為無(wú)線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。由于其能量受限、網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)或鏈路頻繁失效的特點(diǎn)，降低網(wǎng)絡(luò)能量消耗和提高網(wǎng)絡(luò)容錯(cuò)性能來(lái)應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)和鏈路的失效行為是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ǖ闹饕O(shè)計(jì)目標(biāo)。拓?fù)淇刂萍夹g(shù)作為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)不僅能夠節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量消耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命，而且能夠提高網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)性能，以應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)或鏈路

2、的失效行為。因此，設(shè)計(jì)一種同時(shí)具備節(jié)能和容錯(cuò)性能的拓?fù)淇刂扑惴ㄊ鞘直匾?。本文以剛性圖論為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)并優(yōu)化了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能與容錯(cuò)的目標(biāo)。文章的主要內(nèi)容如下：
　　首先，論文考慮了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能與容錯(cuò)問(wèn)題，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計(jì)了一種最小剛性拓?fù)淇刂扑惴??？紤]到(1)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)能源受限的問(wèn)題，本文結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，睡眠調(diào)度與功率控制聯(lián)合設(shè)計(jì)，降低網(wǎng)絡(luò)能耗；考慮到(2)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)惡劣的工作環(huán)

3、境問(wèn)題，本文基于Delaunay三角剖分圖的特點(diǎn)，構(gòu)建2-容錯(cuò)的最小剛性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高了網(wǎng)絡(luò)的魯棒性能。同時(shí)論文在理論上證明了該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠有效約束網(wǎng)絡(luò)平均節(jié)點(diǎn)度，并且同時(shí)具有覆蓋性、稀疏性等性能。
　　其次，論文考慮到三維無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)潛在的巨大應(yīng)用價(jià)值，及其能源受限、節(jié)點(diǎn)失效頻繁、MAC層間干擾嚴(yán)重等特點(diǎn)，本文將最優(yōu)剛性圖擴(kuò)展到三維空間，并應(yīng)用于三維無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)計(jì)了一個(gè)基于最優(yōu)剛性圖的三維無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴āＴ?/p>