一種基于上下文的WSN傳輸路徑預(yù)測(cè)選擇算法研究.pdf

1、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一，其在很多領(lǐng)域例如環(huán)境監(jiān)測(cè)、科學(xué)觀察、智能家居、結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)等都具有非常廣闊的應(yīng)用前景和科研價(jià)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(wú)線(xiàn)傳輸?shù)纫蛩氐牟粩喔倪M(jìn)，在傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)大小、開(kāi)銷(xiāo)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(diǎn)具有部署密集、高不可靠性、服務(wù)器能量有限、計(jì)算能力與內(nèi)存約束等特點(diǎn)

2、，使得如何在數(shù)據(jù)量龐大的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中應(yīng)對(duì)不同領(lǐng)域的不同需求，提供更為高效高質(zhì)量的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)開(kāi)始變?yōu)檠芯繜狳c(diǎn)。
　　對(duì)于WSN這種新興的信息獲取技術(shù)來(lái)說(shuō)，在無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)的傳輸范圍、處理和存儲(chǔ)能力和能耗都是非常有限的條件下，如何改進(jìn)信息數(shù)據(jù)的傳輸以及數(shù)據(jù)融合相關(guān)技術(shù)顯得至關(guān)重要。本文主要研究的路由優(yōu)化是WSN中非常重要的一項(xiàng)技術(shù)。WSN中的路由協(xié)議主要用來(lái)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)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(duì)WSN相關(guān)的

3、路由協(xié)議對(duì)于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓兄芰蛯?duì)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性的支持能力差這個(gè)問(wèn)題，研究如何平衡網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)上下文因素、在動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)境下提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性等問(wèn)題。
　　隨著無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，無(wú)線(xiàn)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(yán)重、服務(wù)質(zhì)量過(guò)低等問(wèn)題，并且WSN所具有不穩(wěn)定性等特征，這要求應(yīng)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(luò)親和性以及較強(qiáng)的容錯(cuò)性，以便在網(wǎng)絡(luò)中無(wú)

4、線(xiàn)節(jié)點(diǎn)能夠更穩(wěn)定更可靠的選擇下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。本文提出的基于上下文感知的傳輸路由預(yù)測(cè)算法，則是將網(wǎng)絡(luò)中的各種原始上下文進(jìn)行獲取、過(guò)濾、融合出高級(jí)上下文信息，采用權(quán)重決策分析對(duì)各種上下文信息進(jìn)行評(píng)判和選優(yōu)，建立上下文數(shù)據(jù)模型，運(yùn)用基于卡爾曼濾波預(yù)測(cè)算法對(duì)每?jī)蓚€(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸質(zhì)量預(yù)測(cè)，最終通過(guò)Dijkstra算法選擇最優(yōu)傳輸路徑，提供更可靠的傳輸，并通過(guò)仿真證明算法有效性。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)是針對(duì)WSN中的拓?fù)渥兓芏?、?jié)點(diǎn)具有移動(dòng)性等路由特