煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)感知層可控拓撲研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已逐步運用到眾多領(lǐng)域。由于煤礦井下運行環(huán)境和運行方式的特殊性和復(fù)雜性，煤礦井下物聯(lián)網(wǎng)感知層節(jié)點多采用電池供電，因此，如何最大程度的節(jié)約感知層節(jié)點的能量以提高感知層網(wǎng)絡(luò)的生存周期成為當(dāng)前研究的重要課題。為了能夠盡可能地延長感知層網(wǎng)絡(luò)的生命周期，本文做出研究如下:
　　本文首先簡要概述了物聯(lián)網(wǎng)感知層可控拓撲算法的設(shè)計原則及經(jīng)典的拓撲控制算法，針對現(xiàn)有的連通支配集算法在感知節(jié)點能量消耗及網(wǎng)絡(luò)生存周期方

2、面的不足，為了滿足網(wǎng)絡(luò)生存周期方面的要求，本文提出了基于連通支配集的物聯(lián)網(wǎng)感知層拓撲控制算法。在基于連通支配集的基礎(chǔ)上，利用遺傳算法進行進一步優(yōu)化。本文算法在OMNET++平臺上進行仿真，仿真結(jié)果表明，本文所提算法在節(jié)約感知層網(wǎng)絡(luò)的能耗方面表現(xiàn)出優(yōu)越性，能有效地延長整個感知層網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　根據(jù)提出的算法模型，本文從硬件和軟件兩個方面分別對井下物聯(lián)網(wǎng)感知節(jié)點和網(wǎng)關(guān)節(jié)點進行了設(shè)計。硬件方面，設(shè)計了感知節(jié)點的最小系統(tǒng)、電源模塊、