WSN中節(jié)點(diǎn)資源調(diào)度機(jī)制研究及其在現(xiàn)場(chǎng)感知中的應(yīng)用.pdf

1、WSN節(jié)點(diǎn)一般部署在較為惡劣的環(huán)境中工作,由于不間斷電源無(wú)法直接送達(dá),網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)大部分采用電池供電,節(jié)點(diǎn)一旦部署投入使用便很難再更換電池。在電池技術(shù)還沒(méi)有獲得突破性進(jìn)展的前提下,降低節(jié)點(diǎn)工作時(shí)的能耗成為延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)壽命的關(guān)鍵。
　　 在應(yīng)用層中,選擇合適的節(jié)點(diǎn)資源調(diào)度機(jī)制成為主要的節(jié)能策略。在WSN中,因?yàn)闊o(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)硬件的限制,其通常大量、冗余的部署在被監(jiān)測(cè)區(qū)域,這樣當(dāng)其中某個(gè)節(jié)點(diǎn)因繁忙或內(nèi)存空間不足而拒絕服務(wù)時(shí)

2、,其它節(jié)點(diǎn)可以替代其充當(dāng)無(wú)線傳感網(wǎng)中的數(shù)據(jù)中繼角色,保證數(shù)據(jù)鏈的正常運(yùn)轉(zhuǎn),不至因此節(jié)點(diǎn)的故障而斷流。然而,大量的冗余節(jié)點(diǎn)之間需要不斷的交互信息,如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、路由狀態(tài)等,這勢(shì)必造成整個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)中負(fù)荷量的增加。既保證節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)能可靠的傳輸,又不至于因此損耗過(guò)多的能量,便成為了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)資源調(diào)度機(jī)制設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。
　　 本文首先介紹了排隊(duì)理論的概念及關(guān)鍵技術(shù),并使用排隊(duì)理論對(duì)原有經(jīng)典資源調(diào)度機(jī)制進(jìn)行建模,分析各種資源調(diào)度機(jī)

3、制的性能指標(biāo),通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)及曲線繪制總結(jié)各原有資源調(diào)度技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn);為了在保持原有調(diào)度機(jī)制優(yōu)點(diǎn)的前提下克服其應(yīng)用在WSN中的缺點(diǎn),本文提出了一種動(dòng)態(tài)調(diào)整的混合制資源調(diào)度機(jī)制,使得在’WSN中的每個(gè)服務(wù)節(jié)點(diǎn)既有排隊(duì)等待機(jī)制也有損失丟棄機(jī)制,同時(shí)服務(wù)節(jié)點(diǎn)的服務(wù)率及服務(wù)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)也是隨著任務(wù)的多少動(dòng)態(tài)調(diào)整,以在盡量保證任務(wù)完成的前提下最大程度的節(jié)省WSN節(jié)點(diǎn)的有限電能;同樣我們使用排隊(duì)理論對(duì)新提出的資源調(diào)度機(jī)制進(jìn)行數(shù)學(xué)建模分析,在理論上證實(shí)了