基于網(wǎng)絡(luò)流的圖像傳感器網(wǎng)絡(luò)路徑優(yōu)化問(wèn)題研究.pdf

1、本文首先簡(jiǎn)要論述了無(wú)線圖像傳感器網(wǎng)絡(luò)的一些背景知識(shí)如無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及與之相關(guān)的性能評(píng)估。分析了無(wú)線圖像傳感器網(wǎng)絡(luò)這一特定類型的傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特點(diǎn)，對(duì)此進(jìn)行了分析與介紹。在基于圖像的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，由于采集的圖像文件的特點(diǎn)，這對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)輸送鏈路帶寬提出了較高的要求。此外，因?yàn)闊o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能量是有限的，并且大規(guī)模隨機(jī)部署的數(shù)據(jù)采集設(shè)備很難進(jìn)行電量的補(bǔ)充，因而傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期是有限的。在無(wú)線圖像傳感器網(wǎng)

2、絡(luò)中，保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸鏈路帶寬以及最大化的延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期是當(dāng)前亟待解決的兩個(gè)問(wèn)題。
　　本文研究了傳感器網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃相關(guān)的問(wèn)題，分析了不同的路由規(guī)劃與傳輸鏈路帶寬以及生命周期之間的關(guān)系。在對(duì)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化而成的圖的最大流問(wèn)題研究的基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的流分解算法。算法針對(duì)多目標(biāo)問(wèn)題進(jìn)行傳輸路徑的優(yōu)化分配，在將傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的有向圖轉(zhuǎn)化成流網(wǎng)絡(luò)之后，使用網(wǎng)絡(luò)最大流算法求解出整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的最大流。接著在求解得出的網(wǎng)絡(luò)最大

3、流的基礎(chǔ)上，使用流分解算法將最大流分解成一組可以覆蓋目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)鄰接路徑組成的集合，從而保證傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸對(duì)于鏈路帶寬的需求。此外，文中證明了有向圖對(duì)應(yīng)的流網(wǎng)絡(luò)是k-平衡的，從而可以求解出流網(wǎng)絡(luò)的最大k-平衡流。以此為基礎(chǔ)，本文提出了一種k-平衡流分解算法將網(wǎng)絡(luò)流分解成一系列節(jié)點(diǎn)鄰接的路徑組成的集合，保證了整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的生命周期最大化。在文章的最后通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)仿真，在與傳統(tǒng)算法對(duì)比后驗(yàn)證了文章中提出的相關(guān)算法的有效性。論文的主要

4、工作如下:
　　1、分析了目前的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、體系特點(diǎn)以及目前的傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題，并針對(duì)圖像傳感器這一特定類型的數(shù)據(jù)感知設(shè)備具有的特性進(jìn)行針對(duì)性的研究，包含數(shù)據(jù)傳輸分析以及傳感器生命周期分析。
　　2、針對(duì)圖像傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)量大及監(jiān)測(cè)目標(biāo)數(shù)目多的特點(diǎn)，本文將傳感器網(wǎng)絡(luò)鏈路帶寬問(wèn)題轉(zhuǎn)化成圖論中的網(wǎng)絡(luò)流問(wèn)題，在網(wǎng)絡(luò)最大流的基礎(chǔ)上提出了一種流分解算法從而將網(wǎng)絡(luò)流分解成一組覆蓋各目標(biāo)的節(jié)點(diǎn)鄰接的路徑，以此很好地保