水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化節(jié)能技術(shù)及其在海洋物流運(yùn)輸中的應(yīng)用.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物平臺(tái)的飛速發(fā)展，物流運(yùn)輸作為購(gòu)物的重要部分，其安全關(guān)乎著物流和購(gòu)物的完整性。同時(shí)，基于水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，其中最重要的一個(gè)就是監(jiān)測(cè)環(huán)境安全。在海洋物流運(yùn)輸中，碼頭和船舶自身作為事故多發(fā)區(qū)，是應(yīng)用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)安全的重點(diǎn)，而由于海洋環(huán)境復(fù)雜，節(jié)點(diǎn)不能及時(shí)更換，水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能技術(shù)面臨巨大挑戰(zhàn)。
　　本文對(duì)物流運(yùn)輸?shù)拇a頭和船舶運(yùn)輸兩種環(huán)境進(jìn)行分析研究，提出了基于海洋物流運(yùn)輸?shù)乃聼o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2、路由算法和休眠機(jī)制，以節(jié)省節(jié)點(diǎn)能量，延長(zhǎng)節(jié)點(diǎn)的生命周期，提高節(jié)點(diǎn)利用率。本文主要貢獻(xiàn)包括：
　　(1)針對(duì)碼頭海底監(jiān)測(cè)的水聲傳感器網(wǎng)絡(luò)的能耗問(wèn)題，提出了一種基于三維方塊的能量均衡路由算法。首先從網(wǎng)格的角度將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)看做是一個(gè)3D方塊，將其劃分為小方塊，每個(gè)小方塊是自成一個(gè)簇群。將剩余能量和節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)作為選舉簇頭節(jié)點(diǎn)的參數(shù)，以節(jié)約節(jié)點(diǎn)能量，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間。最后利用節(jié)點(diǎn)剩余能量以及坐標(biāo)來(lái)尋找數(shù)據(jù)傳輸?shù)南乱惶?，建立可靠的?shù)據(jù)傳輸路徑。仿真結(jié)

3、果顯示該算法在能耗，可靠性以及端到端的延遲方面都有較好的表現(xiàn)。
　　(2)針對(duì)船舶周?chē)卤O(jiān)測(cè)的傳感器節(jié)點(diǎn)能耗問(wèn)題，提出了基于粒子群優(yōu)化的節(jié)點(diǎn)休眠機(jī)制。首先將節(jié)點(diǎn)剩余能量，節(jié)點(diǎn)到其簇頭節(jié)點(diǎn)的距離以及節(jié)點(diǎn)鄰居節(jié)點(diǎn)集的數(shù)量作為計(jì)算節(jié)點(diǎn)休眠概率的重要參數(shù)；另外提出了新的節(jié)點(diǎn)冗余度的計(jì)算方法，并把節(jié)點(diǎn)剩余能量，網(wǎng)絡(luò)覆蓋率以及節(jié)點(diǎn)的冗余度作為適應(yīng)值函數(shù)的參數(shù)來(lái)判定節(jié)點(diǎn)是否休眠。仿真結(jié)果證明，休眠機(jī)制可以有效的節(jié)約節(jié)點(diǎn)能量，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。