無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置策略的能效及生存期研究.pdf

1、傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和無線通信技術(shù)的發(fā)展與融合，催生了集信息獲取、處理和傳輸為一體的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，無線傳感器網(wǎng)絡(luò))技術(shù)的發(fā)展。作為新興技術(shù)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有十分廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，包括軍事、環(huán)境監(jiān)測、目標(biāo)追蹤、科學(xué)觀察和預(yù)報等領(lǐng)域。它的廣泛應(yīng)用將會從根本上改變我們感知客觀世界的能力。 通過一定的部署算法或配置策略達(dá)到合理的節(jié)點(diǎn)配置，是實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化和網(wǎng)絡(luò)效率最

2、大化的基本途徑，它在很大程度上也決定了網(wǎng)絡(luò)的感測效果和服務(wù)質(zhì)量。一方面，由于受傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限的制約，在節(jié)點(diǎn)配置策略的構(gòu)建時，必需在能效性方面給予較多的考慮。另一方面，節(jié)點(diǎn)配置策略對網(wǎng)絡(luò)能量的分布、感測信息的分布和通信代價的分布將有直接的影響，而它們在很大程度上又決定了網(wǎng)絡(luò)生存期的大小?；诖?，本文圍繞節(jié)點(diǎn)配置在能效和生存期方面展開了研究。 本文以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置的能效性為切入點(diǎn)，針對線型靜態(tài)模型，我們首次從數(shù)據(jù)位的能量

3、角度出發(fā)，考慮啟動能量和編碼能量等多種能耗的情況下，對等間距節(jié)點(diǎn)配置下采用多跳和單跳時系統(tǒng)能耗進(jìn)行了分析和比較。找出了等間距配置下的最優(yōu)單跳間距，提出了優(yōu)化的多跳配置模型，并通過仿真說明其有效性。 針對二維靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型節(jié)點(diǎn)配置研究，我們提出了多級電量配置策略。策略的構(gòu)建是在同質(zhì)節(jié)點(diǎn)配置的次優(yōu)理論基礎(chǔ)之上提出的，并以均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，達(dá)到延長網(wǎng)絡(luò)生存期為最終目標(biāo)的。模型的構(gòu)建側(cè)重于應(yīng)用，我們對不同的應(yīng)用情景，采用離散法提出了相應(yīng)的多級