基于RFID的無線傳感器網(wǎng)絡合作充電策略研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡目前面臨著巨大的挑戰(zhàn)，由于通常需要把無線傳感器網(wǎng)絡部署在環(huán)境惡劣，甚至人類無法進入的環(huán)境，因此網(wǎng)絡無法得到有效的維護和更新，最糟糕的狀況就是無線傳感網(wǎng)絡完成部署之后，網(wǎng)絡的節(jié)點就缺乏人工維護，當節(jié)點的電量耗盡時，節(jié)點就會退出網(wǎng)絡，因此能量問題成為制約傳感器網(wǎng)絡發(fā)展的瓶頸。
　　本文提出了基于射頻識別(RFID, Radio Frequency Identification)讀取器和無線識別感知(WISP, Wirel

2、ess Identification and Sensing Platform)節(jié)點組成的無線傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)收集和無線充電策略。將網(wǎng)絡模型等效為數(shù)據(jù)控制、路由調(diào)度和停留充電時間分配這三個下層優(yōu)化算法與數(shù)據(jù)分流比的上層優(yōu)化算法。并根據(jù)此模型提出了基于標簽的數(shù)據(jù)存儲方案（TBR）和基于標簽的臨時數(shù)據(jù)信道方案（TDC）的合作式數(shù)據(jù)收集和充電方案，以移動讀取器之間的合作方式將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點。在完成對網(wǎng)絡節(jié)點充電的同時，保證WI

3、SP節(jié)點感知到的數(shù)據(jù)可以及時的傳送到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點進行數(shù)據(jù)處理。
　　為評估網(wǎng)絡的性能，本文分別在小型廣域網(wǎng)絡和大型廣域網(wǎng)絡條件下進行了仿真實驗，對比了提出的合作式方案和其他經(jīng)典方案的可擴展性、數(shù)據(jù)傳輸時延和移動讀取的數(shù)量這三個方面的性能，仿真實驗得到如下結果：
　　1、在小型廣域網(wǎng)中，在部署 WISP節(jié)點數(shù)量固定的條件下，隨著讀取器移動速度的提高，數(shù)據(jù)傳輸時延下降與移動讀取器的數(shù)量減少，TBR與TDC兩種合作方案在讀取器移動

4、速度較低的情況下，合作式方案的網(wǎng)絡傳輸時延較小與讀取器數(shù)量的較少；在固定讀取器移動速度條件下，隨著網(wǎng)絡部署節(jié)點數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)傳輸時延上升和讀取器數(shù)量增加，合作式方案的網(wǎng)絡傳輸時延與讀取器數(shù)量的上升率變化較小。
　　2、在大型廣域網(wǎng)中，經(jīng)典方案不能完成對所有節(jié)點的數(shù)據(jù)收集和充電任務，可擴展性能差，而合作方案可以完成任務，其數(shù)據(jù)傳輸時延遠小于多移動讀取器非合作式方案，且在WISP節(jié)點數(shù)量較多時，其所需的讀取器數(shù)量也較少，可以保證網(wǎng)絡