發(fā)布時間：2020-12-11 08:22

　　20世紀以來,隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)作為物聯(lián)網(wǎng)的支撐技術(shù)也從軍事應(yīng)用拓展到各行業(yè)的應(yīng)用中。大量具有感知、計算能力、通信能力的節(jié)點通過無線通信的方式組成一個靈活、自組織的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要任務(wù)是對目標信息采集,傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(Sink)以供上層進行分析。但無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信主體——傳感器節(jié)點通常是能量受限并隨機部署在外部惡劣環(huán)境中,因此,節(jié)點的節(jié)能需求是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟硬件設(shè)計都必須面對的問題。如何提高網(wǎng)絡(luò)的生存時間,使網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的能量得到高效利用和平衡網(wǎng)絡(luò)各處的能耗速率具有重要的研究價值和挑戰(zhàn)。在本文中,我們對基本的傳感器網(wǎng)絡(luò)通過節(jié)點的傳播半徑建立分環(huán)模型得到網(wǎng)絡(luò)各處的理論能耗情況。并將理論情況下的能耗與實際網(wǎng)絡(luò)仿真情況進行對比,驗證本文模型的有效性。論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:1、在分環(huán)網(wǎng)絡(luò)模型下對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點進行分簇,為了均衡各環(huán)的節(jié)點能耗,設(shè)置內(nèi)外環(huán)不均勻分簇,通過計算得到使各環(huán)簇頭能耗近似均衡時各環(huán)的簇數(shù)量。為了減少實際應(yīng)用中的隨機因素對理論的偏差,本文通過改進傳統(tǒng)LEACH協(xié)議的簇頭選舉公式,在選舉簇頭時聯(lián)合節(jié)點的當前能量和簇間距兩個... 

【文章來源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

傳感器網(wǎng)絡(luò)模型

圖 2-1 傳感器網(wǎng)絡(luò)模型2.1.2 傳感器節(jié)點在不同的應(yīng)用中，傳感器的具體設(shè)計、功能、外形等可能會有很大的差異，但是它們的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)大同小異。節(jié)點的典型硬件結(jié)構(gòu)如圖 2-2 所示，通常由四個模塊組成：傳感器模塊、處理器模塊、無線射頻模塊和能量供應(yīng)模塊[28]。這四個大的模塊又可以細分為一些具體的模塊如傳感器，AD 轉(zhuǎn)換電路、處理器、存儲器、射頻模塊、電池和電路管理電路等。其中傳感器模塊中的傳感器和 AD 轉(zhuǎn)換電路負責(zé)感知和采集信息并將之轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，常見的傳感器類型有溫濕度傳感器，光照傳感器，加速度傳感器等。處理器模塊的作為整個節(jié)點的中央處理模塊，承擔(dān)了協(xié)調(diào)調(diào)度整個節(jié)點的操作，任務(wù)，通信的功能；控制數(shù)據(jù)的收發(fā)并且能對數(shù)據(jù)進行一定的處理和存儲，可以看作是整個節(jié)點的“大腦”。射頻模塊負責(zé)同其它節(jié)點或 Sink 進行無線通信，電池和電源管理電路為整個節(jié)點的工作提供能量。

碩士學(xué)位論文節(jié)點軟件環(huán)境絡(luò)可以理解為是由許多有限通信能力和計算能。在不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，所設(shè)計的節(jié)點的操作入式系統(tǒng)，如 VxWorks、Wince、Linux、QNX 高[29]。傳感器節(jié)點的處理器一般是硬件資源有點的工作較為簡單，并不需要傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)件系統(tǒng)，虛擬內(nèi)存等。為了能滿足傳感器節(jié)點，加州大學(xué)設(shè)計了一個專門針對傳感器平臺可系統(tǒng)[30]。TinyOS 是針對傳感器的一個輕量級系用。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧及有關(guān)各層的節(jié)能策略棧是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的統(tǒng)稱。無以劃分為如圖 2-3 所示的幾層：

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[4]基于模糊邏輯控制理論的HEED分簇方案的改進與實現(xiàn)[D]. 黃潔.南京郵電大學(xué) 2014
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[6]無線傳感器節(jié)點在WSN中能耗模型的研究[D]. 何川.昆明理工大學(xué) 2013
[7]分簇?zé)o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中跨層頻譜感知方法的研究[D]. 楊耘悅.南京郵電大學(xué) 2013
[8]基于粒子群的WSN低能耗路由協(xié)議的研究[D]. 王曉慧.太原理工大學(xué) 2012
[9]嵌入式Linux系統(tǒng)實時性的研究[D]. 王毅.南昌大學(xué) 2010



本文編號：2910197