基于無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)逃逸系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、通過分析國際災難數(shù)據(jù)庫提供的信息，我們看到從1975年到2011年，自然災害發(fā)生的頻率急劇增加。尤其是在2005年發(fā)生災難的數(shù)量幾乎是1975年的7倍。巨大的自然災害造成了數(shù)以萬計的人員傷亡，給人們的經(jīng)濟生活帶來了不可估量的損失。面對這樣嚴峻的現(xiàn)實，無線傳感網(wǎng)絡開始逐步應用于災后救援工作。無線傳感器節(jié)點可以被大量地部署在受災區(qū)域中，在災難發(fā)生后能收集有效數(shù)據(jù)，并按照一定的路由策略將數(shù)據(jù)傳遞到救援中心，為災后救援，次生災害的預防，災害原因

2、的分析等提供重要依據(jù)。然而在實際情況中，大型災難發(fā)生后，無線傳感網(wǎng)絡會遭到極大的破壞，從而降低了網(wǎng)絡的實用性。打破了傳統(tǒng)災后應用利用冗余性來保證傳感器網(wǎng)絡災后能夠正常工作的局限性，數(shù)據(jù)逃逸(Data Evacuation)算法利用災難發(fā)生與傳感器節(jié)點被完全破壞的時間間隙，使用梯度思想和重力思想將有效信息從危險區(qū)域轉移到安全區(qū)域。在這種情況下，即便無線傳感網(wǎng)絡被破壞，人們也可以通過逃逸的有效信息，還原災難時刻的現(xiàn)場場景，從而有助于指導災后

3、救援以及災難分析。
　　本文首先具體分析了數(shù)據(jù)逃逸算法，研究了該算法中的網(wǎng)絡模型及其兩種數(shù)據(jù)逃逸方案：梯度思想和重力思想，并分析了每個思想的優(yōu)缺點和實際可行性；其次以TinyOS操作系統(tǒng)為平臺，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)逃逸算法中的梯度思想和重力思想，并使用仿真工具TOSSIM分析算法的性能，然后在實際場景中部署大量的節(jié)點組成無線傳感器網(wǎng)絡，測試了數(shù)據(jù)逃逸算法。為了驗證算法的實際可行性，我們在圖書館中部署了一定數(shù)量的Tmote Sky節(jié)點，這些傳