無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor networks，WSNs)是集信息采集、傳輸、處理于一身的綜合系統(tǒng)，目前已廣泛應(yīng)用在環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市交通、健康醫(yī)療、智能家居、軍事國(guó)防、空間探索等諸多領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的日益增長(zhǎng)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和異種網(wǎng)絡(luò)融合的需求越發(fā)迫切。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在組網(wǎng)方式、資源尋址、網(wǎng)絡(luò)部署與節(jié)能等方面，都需要新的技術(shù)支持。
　　本文從無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)角度出發(fā)，就大規(guī)模異構(gòu)組網(wǎng)、資源尋址、網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)節(jié)

2、點(diǎn)數(shù)量與位置優(yōu)化部署等方面的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)行了探討與研究。
　　本文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新有以下幾點(diǎn)：
　　(1)研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式。提出了適合大規(guī)模異構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)的分層分布式組網(wǎng)架構(gòu)。該架構(gòu)在不改變現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部組網(wǎng)方式的前提下，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式的統(tǒng)一，并且對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)匯聚與融合、傳感信息的存儲(chǔ)與共享、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸、信息分發(fā)等以數(shù)據(jù)為中心的應(yīng)用可以提供良好的支持。通過(guò)仿真測(cè)試表明，該網(wǎng)

3、絡(luò)架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的靈活組網(wǎng)，對(duì)于漸進(jìn)網(wǎng)絡(luò)部署能提供良好的支持。
　　(2)提出了適合大規(guī)模層次架構(gòu)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基于內(nèi)容的標(biāo)簽編址尋址(Label-Based Addressing, LBA)機(jī)制。該機(jī)制通過(guò)標(biāo)簽區(qū)分業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)類型，依靠標(biāo)簽與地址之間的映射將基于地址的尋址方式轉(zhuǎn)換為基于內(nèi)容的尋址方式。
　　(3)給出了柵格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和隨機(jī)分布拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)壽命模型。并基于此模型，提出了一個(gè)確定網(wǎng)絡(luò)異構(gòu)節(jié)點(diǎn)最佳部署

4、數(shù)目的重要參數(shù)-壽命成本比(Ratio of Lifetime to Cost,RLC)。仿真結(jié)果表明，基于RLC所確定的異構(gòu)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，能使部署的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)壽命和部署成本之間獲得最優(yōu)效果。
　　(4)提出了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中多異構(gòu)節(jié)點(diǎn)位置部署的RDF(Region Density First)算法。該算法通過(guò)柵格和異構(gòu)節(jié)點(diǎn)通信范圍對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行區(qū)域劃分，以區(qū)域密度確定異構(gòu)節(jié)點(diǎn)的最佳位置。通過(guò)仿真測(cè)試，該算法能快速實(shí)現(xiàn)部署并有效