無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分層數(shù)據(jù)建模研究.pdf

1、數(shù)據(jù)采集是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本功能之一，在許多實際應(yīng)用中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集功能發(fā)揮著重要作用。數(shù)據(jù)采集問題即是研究用戶如何通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)從監(jiān)控區(qū)域收集感知數(shù)據(jù)。目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集普遍存在以下問題：由于傳感器節(jié)點的無線通信帶寬有限，大量的網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸需求容易造成網(wǎng)絡(luò)擁塞，進一步造成數(shù)據(jù)延遲與丟失，同時，由于傳感器節(jié)點存在特有的能量約束，大量的無線數(shù)據(jù)傳輸使得傳感器節(jié)點生存時間降低，從而縮短整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期。

2、據(jù)統(tǒng)計，傳感器節(jié)點的絕大部分能量消耗在無線通信模塊上。如何在數(shù)據(jù)采集過程中，通過分層數(shù)據(jù)建模方法盡量減少網(wǎng)內(nèi)無線數(shù)據(jù)傳輸量，降低網(wǎng)絡(luò)能耗，提高帶寬利用率，從而延長網(wǎng)絡(luò)生命周期，是本文研究的主要問題。 本文主要研究工作包括以下兩大部分： （1）針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)采集過程中降低能耗的目標，提出了基于分層數(shù)據(jù)建模的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集模型（LCG），包括局部模型，簇模型和全局模型三個子模型，以傳輸模型參數(shù)代替?zhèn)鬏敼?jié)點感

3、知數(shù)據(jù)，從而減少網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸量。同時，對模型的網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)策略進行研究，在已有DCHS簇頭產(chǎn)生算法基礎(chǔ)上，提出適合于采用分層數(shù)據(jù)模型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。最后，為了驗證該模型的有效性，對該模型進行仿真實驗和結(jié)果分析。 （2）為LCG模型的實際網(wǎng)絡(luò)驗證搭建硬件平臺。利用Crossbow公司的無線傳感器套件在中山大學信息科學與技術(shù)學院智能信息處理與人機系統(tǒng)實驗室內(nèi)搭建了一個基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，采用MoteView任務(wù)管