面向基礎設施健康監(jiān)測的WSN路由設計與實現.pdf

1、隨著經濟的快速發(fā)展，我國大規(guī)?；A設施的建設方興未艾，許多舉世矚目的重大基礎設施在我國建成或正在修建。運用結構健康監(jiān)測技術對基礎設施結構性能參數進行實時監(jiān)測，及時發(fā)現結構損傷并定位和確定損傷的程度，或提供災害預警，對基礎設施安全評估和保護人民生命財產安全有著重要的意義。無線傳感器網絡因其部署簡單、成本低廉等特點而成為健康監(jiān)測系統信息采集處理和數據傳輸的研究熱點。
　　本文在充分研究基礎設施健康監(jiān)測的傳感技術、智能控制技術、損傷識別

2、和數據融合技術的基礎上，對基礎設施健康監(jiān)測需求、無線傳感器網絡技術、路由算法、算法性能評估以及實驗仿真等問題進行了系統的研究，主要研究內容如下:
　　1.系統闡述了當前基礎設施健康監(jiān)測領域存在的問題和基礎設施健康監(jiān)測的研究和發(fā)展情況，研究了健康監(jiān)測的關鍵技術，包括傳感技術、智能控制技術、物聯網技術、損傷識別技術、數據融合技術、無線傳感器網絡和組網技術等，明確了基礎設施健康監(jiān)測的需求。
　　2.重點研究了無線傳感器網絡的路由算

3、法，歸納分析了無線傳感器網絡現有的路由算法;基于基礎設施健康監(jiān)測對數據傳輸及時性和可靠性的考慮，對以數據為中心的定向擴散算法和帶有QoS的有序分配路由算法等典型的路由算法進行了詳細分析，并從性能角度作了比較分析，提出了算法性能評估指標，為新算法提出和仿真實驗對比驗證打下了基礎。
　　3.基于基礎設施健康監(jiān)測傳感器網絡大規(guī)模部署、多參數采集、監(jiān)測數據流大、信息及時和可靠傳輸、傳感節(jié)點靜態(tài)布置等新特點，結合健康監(jiān)測路由設計節(jié)能、遠程傳

4、輸以及擴展性等需求，提出了一種基于主干鏈路標識的路由算法(LIRA)，該算法旨在減少或避免網絡擁塞，減小端到端時延，均衡網絡負載，以保證傳感信息第一時間可靠地傳輸到遠程監(jiān)控中心。本文系統闡述了其思想、問題描述和定義，對算法進行了深入的理論分析，并介紹了其實現過程。
　　最后，本文在NS-3仿真器上對LIRA算法進行了仿真實現，仿真實驗結果表明，LIRA算法的平均端到端時延和數據包投遞成功率均優(yōu)于DD算法和SAR算法，并且能夠滿足健