應(yīng)急環(huán)境下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和節(jié)點(diǎn)定位研究.pdf

1、各種高新技術(shù)的飛速發(fā)展帶動(dòng)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和應(yīng)用，并以其獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和巨大的應(yīng)用價(jià)值帶來(lái)了感知領(lǐng)域的一場(chǎng)變革。作為一種新型的信息獲取和處理技術(shù)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)不需要基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的支持并能實(shí)現(xiàn)自主自治控制，具有價(jià)格低廉、快速展開(kāi)、抗毀壞性強(qiáng)等特點(diǎn)，在軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　 在災(zāi)難發(fā)生區(qū)域快速部署無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)各種環(huán)境指標(biāo)，有效提高應(yīng)急救援的效率和質(zhì)量。同時(shí)，災(zāi)難發(fā)生的不可

2、預(yù)知性、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜惡劣以及救援系統(tǒng)的急迫性等因素也對(duì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和一些技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提出了許多特殊需求。因此，開(kāi)展對(duì)應(yīng)急環(huán)境下構(gòu)建無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究是十分重要和必要的。
　　 本文以構(gòu)建應(yīng)急環(huán)境下的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為切入點(diǎn)，首先詳細(xì)分析了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求，提出一個(gè)總體設(shè)計(jì)方案。其次，深入研究了該方案下一些關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，主要包括MAC協(xié)議、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的接入、路由協(xié)議和節(jié)點(diǎn)的定位。其中，基于X-MAC協(xié)議設(shè)計(jì)了一種

3、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的接入機(jī)制;針對(duì)傳統(tǒng)定向擴(kuò)散路由向全網(wǎng)廣播興趣導(dǎo)致流量和能耗過(guò)大等問(wèn)題，提出“興趣有效傳播路徑判定規(guī)則”，利用節(jié)點(diǎn)的位置信息使興趣的擴(kuò)散具有明確的方向性;提出一種基于DV-Hop的改進(jìn)節(jié)點(diǎn)定位算法(ADV-Hop)，通過(guò)限定廣播報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)、丟棄較遠(yuǎn)距離的錨節(jié)點(diǎn)信息、依據(jù)節(jié)點(diǎn)間的跳數(shù)使用2種不同的平均每跳距離來(lái)估算實(shí)際距離，減少了網(wǎng)絡(luò)流量，提高了定位精度和算法對(duì)不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞倪m應(yīng)能力。最后，針對(duì)改進(jìn)的路由和節(jié)點(diǎn)定位算法設(shè)計(jì)并