無線傳感器網(wǎng)絡(luò)延遲受限且能耗均衡的數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新興的感知和處理信息技術(shù)，具有巨大的研究應(yīng)用價(jià)值。數(shù)據(jù)收集是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最基礎(chǔ)的功能之一，其作用是利用傳感器節(jié)點(diǎn)獲取信息，由Sink節(jié)點(diǎn)對信息進(jìn)行匯總并發(fā)給終端用戶。然而傳感器節(jié)點(diǎn)能量十分有限，嚴(yán)重制約著網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。另外，數(shù)量龐大的傳感器節(jié)點(diǎn)也帶來了數(shù)據(jù)收集延遲問題。因此，為了保證節(jié)點(diǎn)能夠長期高效工作以及能及時(shí)傳送數(shù)據(jù)，必須有效地減少能耗和延遲。本文旨在設(shè)計(jì)出既能滿足延遲要求又能最大化網(wǎng)絡(luò)生命周期的數(shù)據(jù)收集協(xié)議

2、。
　　本文深入分析了數(shù)據(jù)收集中關(guān)于能耗和延遲的難點(diǎn)問題，并結(jié)合兩種不同的網(wǎng)絡(luò)場景，研究了非匯聚的數(shù)據(jù)收集協(xié)議。文中所采用的網(wǎng)絡(luò)場景主要包括:1）Sink固定的靜態(tài)無線傳感器網(wǎng)絡(luò);2）Sink移動的動態(tài)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
　　(1)在Sink固定的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)場景中，本文提出了一個(gè)最大化生命的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集協(xié)議DCLB。DCLB首先采用能量管理強(qiáng)的樹形結(jié)構(gòu)來建立節(jié)點(diǎn)的關(guān)系，構(gòu)造了一棵最短路徑樹。然后不斷優(yōu)化此樹，降低負(fù)載大節(jié)點(diǎn)的孩子

3、數(shù)量。DCLB在優(yōu)化過程中聯(lián)合考慮了數(shù)據(jù)收集延遲和節(jié)點(diǎn)能耗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明DCLB能有效地減少延遲同時(shí)延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。
　　(2)在Sink移動的動態(tài)網(wǎng)絡(luò)場景中，本文主要研究基于采集節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集模式，提出了一個(gè)高效的數(shù)據(jù)收集協(xié)議DRPS。DRPS首先構(gòu)造一棵最短路徑樹，接著采用DCLB算法優(yōu)化該樹，得到一顆負(fù)載均衡樹。然后選取樹上滿足限定路徑長度的權(quán)值大的節(jié)點(diǎn)作為采集節(jié)點(diǎn)。最后Sink從當(dāng)前位置出發(fā)，遍歷所有的采集節(jié)點(diǎn)后返回到初