WSAN中匯聚點負(fù)載均衡軌跡規(guī)劃與動態(tài)分區(qū)算法研究.pdf

1、如何在延遲約束下高效、均衡地利用傳感器節(jié)點有限的能量，延長網(wǎng)絡(luò)的生存時間，已成為無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)。而網(wǎng)絡(luò)的匯聚點選擇以及執(zhí)行器的分區(qū)策略都會影響到節(jié)點的能量消耗。因此，針對網(wǎng)絡(luò)中匯聚點的負(fù)載不均衡，以及執(zhí)行器固定的區(qū)域劃分帶來的網(wǎng)絡(luò)能量消耗不均衡的問題，本文對無線傳感器執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的軌跡規(guī)劃以及執(zhí)行器的動態(tài)分區(qū)兩個方面進(jìn)行研究。
　　首先，針對WSAN中作為匯聚點的傳感器節(jié)點的負(fù)載不均衡的問題，提出一種匯聚點負(fù)載均衡軌

2、跡規(guī)劃策略。通過構(gòu)建以執(zhí)行器為根節(jié)點的最短路徑樹，確保傳感器節(jié)點到根節(jié)點的路徑最短，并且執(zhí)行器將分擔(dān)網(wǎng)絡(luò)中心部分的能量消耗，從而減少網(wǎng)絡(luò)的能量消耗。然后在時延約束的條件下，以傳感器節(jié)點的負(fù)載為匯聚點選擇的首要目標(biāo)，設(shè)計了一種基于負(fù)載均衡的執(zhí)行器移動軌跡策略，降低網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載最重的匯聚點的負(fù)載，然后執(zhí)行器利用近鄰算法對匯聚點進(jìn)行訪問，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集。
　　其次，針對傳統(tǒng)固定的執(zhí)行器管轄區(qū)域所導(dǎo)致的區(qū)域邊緣節(jié)點以及區(qū)域中心節(jié)點的能

3、量消耗不均衡的問題，提出了一種基于能量分布的多執(zhí)行器動態(tài)分區(qū)算法，通過設(shè)計能量分布函數(shù)來判斷執(zhí)行器管轄區(qū)域內(nèi)的剩余能量分布的情況，當(dāng)能量分布函數(shù)小于閩值時，利用執(zhí)行器相互作用勢能，邊界作用勢能，控制執(zhí)行器的移動，擴(kuò)大執(zhí)行器的覆蓋率，并利用傳感器節(jié)點剩余能量作為參數(shù)，控制執(zhí)行器移動到剩余能量比較充沛的區(qū)域移動，然后進(jìn)行Voronoi分區(qū)。
　　最后，通過Matlab仿真工具，對不同情況下的節(jié)點的能量消耗、網(wǎng)絡(luò)生存時間等方面進(jìn)行性能評