基于拓撲控制的高效節(jié)能WSN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，簡稱WSN)是由多學(xué)科高度交叉而形成的一個新興的研究領(lǐng)域，在軍事、交通、環(huán)保、建筑以及智能空間等各大領(lǐng)域都有著非常廣闊的應(yīng)用前景，也成為廣大科研工作者研究的熱點。WSN強大功能的實現(xiàn)，離不開網(wǎng)絡(luò)可靠的數(shù)據(jù)收集機制。由于WSN能量高度受限，而拓撲控制是使能量高效利用的重要技術(shù)，有效的拓撲控制能直接節(jié)約能源、減少延時、提高數(shù)據(jù)收集的可靠性，因此研究以拓撲控制為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)收集協(xié)議

2、非常必要。以PEGASIS為代表的數(shù)據(jù)收集協(xié)議采用單鏈的能量優(yōu)化方法無法較好地解決節(jié)能和延時以及可靠性之間的矛盾，為了實現(xiàn)能量高效和數(shù)據(jù)可靠收集的目的，本課題充分利用拓撲控制技術(shù)對數(shù)據(jù)收集協(xié)議展開研究。
　　 針對PEGASIS協(xié)議中存在的所有節(jié)點沿單鏈傳輸帶來延時較大的缺點，設(shè)計了一種分層鏈拓撲結(jié)構(gòu)。首先將節(jié)點按照到SINK的距離進行分組，在最靠近SINK的一組節(jié)點內(nèi)構(gòu)建主鏈，然后讓最遠離SINK的一組節(jié)點沿SINK方向構(gòu)建子

3、鏈，有效的分解了PEGASIS中單鏈的數(shù)據(jù)流和延時。
　　 為了提高數(shù)據(jù)收集的可靠性，在利用分層鏈網(wǎng)絡(luò)拓撲的基礎(chǔ)上，提出了一種基于拓撲控制的可靠數(shù)據(jù)收集協(xié)議TC-RDGP。TC-RDGP協(xié)議在數(shù)據(jù)收集的過程中二次運用拓撲控制，動態(tài)激活主鏈節(jié)點的一跳睡眠鄰居節(jié)點，并依據(jù)權(quán)重函數(shù)值和最小頂點集合覆蓋(MVSC)規(guī)則在激活的睡眠節(jié)點中尋找主鏈節(jié)點的監(jiān)視員，以協(xié)助網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸過程中的數(shù)據(jù)丟失檢測和恢復(fù)，保證數(shù)據(jù)收集的可靠性。