無線傳感器網(wǎng)絡延遲受限且能耗均衡的數(shù)據(jù)收集協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是一種新興的感知和處理信息技術，具有巨大的研究應用價值。數(shù)據(jù)收集是無線傳感器網(wǎng)絡最基礎的功能之一，其作用是利用傳感器節(jié)點獲取信息，由Sink節(jié)點對信息進行匯總并發(fā)給終端用戶。然而傳感器節(jié)點能量十分有限，嚴重制約著網(wǎng)絡的生存時間。另外，數(shù)量龐大的傳感器節(jié)點也帶來了數(shù)據(jù)收集延遲問題。因此，為了保證節(jié)點能夠長期高效工作以及能及時傳送數(shù)據(jù)，必須有效地減少能耗和延遲。本文旨在設計出既能滿足延遲要求又能最大化網(wǎng)絡生命周期的數(shù)據(jù)收集協(xié)議

2、。
　　本文深入分析了數(shù)據(jù)收集中關于能耗和延遲的難點問題，并結合兩種不同的網(wǎng)絡場景，研究了非匯聚的數(shù)據(jù)收集協(xié)議。文中所采用的網(wǎng)絡場景主要包括:1）Sink固定的靜態(tài)無線傳感器網(wǎng)絡;2）Sink移動的動態(tài)無線傳感器網(wǎng)絡。
　　(1)在Sink固定的靜態(tài)網(wǎng)絡場景中，本文提出了一個最大化生命的實時數(shù)據(jù)收集協(xié)議DCLB。DCLB首先采用能量管理強的樹形結構來建立節(jié)點的關系，構造了一棵最短路徑樹。然后不斷優(yōu)化此樹，降低負載大節(jié)點的孩子

3、數(shù)量。DCLB在優(yōu)化過程中聯(lián)合考慮了數(shù)據(jù)收集延遲和節(jié)點能耗。實驗結果表明DCLB能有效地減少延遲同時延長網(wǎng)絡生存時間。
　　(2)在Sink移動的動態(tài)網(wǎng)絡場景中，本文主要研究基于采集節(jié)點的數(shù)據(jù)收集模式，提出了一個高效的數(shù)據(jù)收集協(xié)議DRPS。DRPS首先構造一棵最短路徑樹，接著采用DCLB算法優(yōu)化該樹，得到一顆負載均衡樹。然后選取樹上滿足限定路徑長度的權值大的節(jié)點作為采集節(jié)點。最后Sink從當前位置出發(fā)，遍歷所有的采集節(jié)點后返回到初