無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集技術(shù)研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：張宇指導(dǎo)教師：汪成亮教授專業(yè)：計算機應(yīng)用技術(shù)學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)計算機學(xué)院二O一五年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著無線通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)、分布式計算技術(shù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)進入快速發(fā)展時期，它在環(huán)境監(jiān)測、智能家居、醫(yī)療護理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)收集作為最基礎(chǔ)和最重要的技術(shù)，一直是學(xué)者和研究機構(gòu)的研究熱點。在數(shù)據(jù)收

2、集中，能否實時有效地采集到準確的數(shù)據(jù)，直接關(guān)系到各種應(yīng)用的效果。因此，高效的數(shù)據(jù)收集技術(shù)的研究對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展至關(guān)重要。目前，關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集的研究比較多，有些研究致力于提高網(wǎng)絡(luò)的能量效率，也有的為了降低數(shù)據(jù)收集延遲，還有的是為了延遲網(wǎng)絡(luò)壽命。在這些數(shù)據(jù)收集方法中，存在最近匯聚節(jié)點收集和輪詢收集這兩種典型的數(shù)據(jù)收集模式。在第一種模式中，數(shù)據(jù)收集的速率較快，但是網(wǎng)絡(luò)生命時間較短；而在第二種模式中，整個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)壽命得

3、到了很大的延長，但是數(shù)據(jù)收集延遲較大。這兩種收集模式都無法同時達到數(shù)據(jù)收集延遲小和網(wǎng)絡(luò)壽命長這兩個目標，因此，本文研究并設(shè)計一種可以使二者達到平衡的算法，既能使數(shù)據(jù)收集的延遲較小，又能有效延長整個網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)壽命。本文在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)收據(jù)收集技術(shù)研究的主要工作包含以下幾個方面：（1）結(jié)合已有的經(jīng)典區(qū)域劃分方法對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的感應(yīng)區(qū)域進行劃分，并對其進行符號化表示，為后續(xù)數(shù)據(jù)收集算法的設(shè)計做鋪墊。（2）根據(jù)劃分的感應(yīng)區(qū)域以及數(shù)據(jù)壓力、熱節(jié)

4、點等新型概念設(shè)計出一種稱之為求助仲裁響應(yīng)的機制。該機制用來為負載較大的匯聚節(jié)點周圍傳感器節(jié)點選擇合適的目的匯聚節(jié)點來傳輸數(shù)據(jù)，有效地緩解原匯聚節(jié)點的數(shù)據(jù)收集壓力。（3）根據(jù)感應(yīng)區(qū)域劃分、求助仲裁響應(yīng)機制等技術(shù)設(shè)計新的數(shù)據(jù)收集算法，以解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)收集技術(shù)中出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)壽命較短和數(shù)據(jù)收集延遲過大的問題。（4）利用網(wǎng)絡(luò)仿真工具進行實驗仿真，對本文數(shù)據(jù)收集算法和已有的經(jīng)典算法進行仿真對比，驗證本文算法在加快數(shù)據(jù)收集速率和延長網(wǎng)絡(luò)生命周期方面的優(yōu)越