能量均衡的線性無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集策略研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor networks,WSNs)是綜合傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、信息處理技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)的一個(gè)新興的計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域。WSNs具有布設(shè)快速、靈活度高、抗毀性強(qiáng)等特點(diǎn)，特別適用于軍事戰(zhàn)場(chǎng)、受污染環(huán)境等危險(xiǎn)區(qū)域。同時(shí)，在生物醫(yī)療、智能家居、城市交通、空間探索等許多重要領(lǐng)域都具有潛在的實(shí)用價(jià)值。
　　 本文主要針對(duì)一種廣泛應(yīng)用于交通、邊境、管道等應(yīng)用場(chǎng)合的線性無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集策略

2、進(jìn)行了研究。研究其中的二個(gè)重要內(nèi)容：(1)快速數(shù)據(jù)收集策略的研究。即如何將所有或多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳送到匯集點(diǎn)稱為convergecast的時(shí)間最?。?2)節(jié)點(diǎn)的能量均衡消耗研究。研究如何選擇節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)以使得網(wǎng)絡(luò)能量消耗均衡，網(wǎng)絡(luò)壽命最大。
　　 本文首先研究了在信息收集周期內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)均勻產(chǎn)生數(shù)據(jù)的線性傳感器網(wǎng)絡(luò)。依據(jù)典型的傳感器網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，主要從理論上分析了一般k跳網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)能量消耗公式，給出了在一般k跳網(wǎng)絡(luò)中，使得網(wǎng)絡(luò)壽命最

3、長(zhǎng)k的取值。在此基礎(chǔ)上，提出了一種一般k跳網(wǎng)絡(luò)的TDMA調(diào)度算法，并給出了一般k跳網(wǎng)絡(luò)所需時(shí)隙的上界。理論分析與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果證實(shí)了提出的TDMA算法能夠使得網(wǎng)絡(luò)達(dá)到理論上的convergecast較優(yōu)，網(wǎng)絡(luò)壽命較長(zhǎng)。
　　 然后研究了在信息收集周期內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)不均衡產(chǎn)生的線性傳感器網(wǎng)絡(luò)。提出了數(shù)據(jù)不均衡產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)的一般k跳網(wǎng)絡(luò)的TDMA算法，并對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的性能分析，給出了網(wǎng)絡(luò)壽命最長(zhǎng)的跳數(shù)選擇方法與公式，網(wǎng)絡(luò)converge