無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor networks，WSNs)是集信息采集、傳輸、處理于一身的綜合系統(tǒng)，目前已廣泛應用在環(huán)境監(jiān)測、城市交通、健康醫(yī)療、智能家居、軍事國防、空間探索等諸多領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)應用的日益增長，無線傳感器網(wǎng)絡規(guī)模和異種網(wǎng)絡融合的需求越發(fā)迫切。無線傳感器網(wǎng)絡在組網(wǎng)方式、資源尋址、網(wǎng)絡部署與節(jié)能等方面，都需要新的技術(shù)支持。
　　本文從無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)角度出發(fā)，就大規(guī)模異構(gòu)組網(wǎng)、資源尋址、網(wǎng)絡異構(gòu)節(jié)

2、點數(shù)量與位置優(yōu)化部署等方面的關(guān)鍵技術(shù)，進行了探討與研究。
　　本文的主要貢獻和創(chuàng)新有以下幾點：
　　(1)研究了無線傳感器網(wǎng)絡中異構(gòu)網(wǎng)絡的組網(wǎng)方式。提出了適合大規(guī)模異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)的分層分布式組網(wǎng)架構(gòu)。該架構(gòu)在不改變現(xiàn)有傳感器網(wǎng)絡內(nèi)部組網(wǎng)方式的前提下，實現(xiàn)了異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡組網(wǎng)方式的統(tǒng)一，并且對業(yè)務數(shù)據(jù)匯聚與融合、傳感信息的存儲與共享、數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸、信息分發(fā)等以數(shù)據(jù)為中心的應用可以提供良好的支持。通過仿真測試表明，該網(wǎng)

3、絡架構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)異構(gòu)傳感器網(wǎng)絡的靈活組網(wǎng)，對于漸進網(wǎng)絡部署能提供良好的支持。
　　(2)提出了適合大規(guī)模層次架構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡的基于內(nèi)容的標簽編址尋址(Label-Based Addressing, LBA)機制。該機制通過標簽區(qū)分業(yè)務數(shù)據(jù)類型，依靠標簽與地址之間的映射將基于地址的尋址方式轉(zhuǎn)換為基于內(nèi)容的尋址方式。
　　(3)給出了柵格拓撲結(jié)構(gòu)和隨機分布拓撲結(jié)構(gòu)下的網(wǎng)絡壽命模型。并基于此模型，提出了一個確定網(wǎng)絡異構(gòu)節(jié)點最佳部署

4、數(shù)目的重要參數(shù)-壽命成本比(Ratio of Lifetime to Cost,RLC)。仿真結(jié)果表明，基于RLC所確定的異構(gòu)節(jié)點個數(shù)，能使部署的無線傳感器網(wǎng)絡在網(wǎng)絡壽命和部署成本之間獲得最優(yōu)效果。
　　(4)提出了無線傳感器網(wǎng)絡中多異構(gòu)節(jié)點位置部署的RDF(Region Density First)算法。該算法通過柵格和異構(gòu)節(jié)點通信范圍對網(wǎng)絡進行區(qū)域劃分，以區(qū)域密度確定異構(gòu)節(jié)點的最佳位置。通過仿真測試，該算法能快速實現(xiàn)部署并有效