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文檔簡介
1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Networks,WSN)是現(xiàn)今在國際領域上備受矚目的、涉及多個專業(yè)領域的、眾多專業(yè)知識高度集成的熱點研究領域,被廣大學者們認為是能夠?qū)?1世紀產(chǎn)生深遠影響的技術(shù)之一。能耗是WSN必須面臨的一個重要問題。為了從根本上消除能耗的影響,具有能量捕獲功能的無線傳感器網(wǎng)絡即能量捕獲無線傳感器網(wǎng)絡(Energy Harvesting-based Wireless Sensor Networks, E
2、H-WSN)就被提出來了。
本研究主要內(nèi)容包括:⑴在射頻能量捕獲無線傳感器網(wǎng)絡中,采用多跳的方式將數(shù)據(jù)發(fā)送給網(wǎng)絡中的Sink節(jié)點,通過減少節(jié)點間的通信距離的方式減少能量的消耗,但增加了轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送量。為了減輕網(wǎng)絡中轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的負載,延長網(wǎng)絡的生命周期,提出一種分層分步的數(shù)據(jù)收集方法(Layer-Step Data Collection, LSDC)。通過對網(wǎng)絡中節(jié)點能量的捕獲過程和能量的消耗過程進行建模,得到相應節(jié)點
3、的剩余能量。運用多次“跳”命令的方式通知網(wǎng)絡中的傳感器節(jié)點分步地將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給Sink節(jié)點。在轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的選擇上,以能量狀況最佳的節(jié)點做為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點,最終達到高效地將網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)全部收集到Sink節(jié)點進行處理的目的。理論分析與仿真實驗結(jié)果表明,與采用逐層收集數(shù)據(jù)的方式相比,所提出的方案更節(jié)能,能量消耗更加均衡,并且延長了網(wǎng)絡的生命周期。⑵設計開發(fā)了基于無線傳感器網(wǎng)絡的溫度數(shù)據(jù)收集系統(tǒng),通過使用基于嵌入式系統(tǒng)的TinyOS及其相應的結(jié)構(gòu)
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