發(fā)布時(shí)間：2020-04-07 21:21

【摘要】：多傳感器網(wǎng)絡(luò)是以傳感器技術(shù)為基礎(chǔ),綜合了嵌入式技術(shù)以及無線通信技術(shù)等。多傳感器網(wǎng)絡(luò)是通過在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)部署的大量微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成的,通過無線通信的方式形成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠協(xié)同完成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)采集,將所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳輸給需要信息的用戶。多傳感器網(wǎng)絡(luò)作為未來新興技術(shù)之一,它的發(fā)展和廣泛應(yīng)用將對(duì)人們社會(huì)生活和社會(huì)變革帶來極大影響。首先,本文對(duì)多傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)等進(jìn)行了簡要的介紹,通過監(jiān)視體系通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究,發(fā)現(xiàn)大部分已有的通信技術(shù)已經(jīng)非常成熟,而最底層是由大量微型的計(jì)算能力和通信能力較弱的傳感器節(jié)點(diǎn)組成,由于傳感器節(jié)點(diǎn)的局限性,因此需要大量傳感節(jié)點(diǎn)之間協(xié)同工作來完成任務(wù)。因此本文主要對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)體系中的網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行研究。其次,本文對(duì)多傳感器網(wǎng)絡(luò)中的通信協(xié)議進(jìn)行了深入研究,通過理論分析、模擬仿真等方法先對(duì)一些經(jīng)典路由算法進(jìn)行簡要的介紹,并通過MATLAB仿真對(duì)影響節(jié)點(diǎn)通信能耗的參數(shù)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上,提出了基于TEEN協(xié)議的最優(yōu)化簇首概率以及簇首覆蓋面積的改進(jìn)路由算法。最后,在MATLAB環(huán)境下對(duì)改進(jìn)算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了改進(jìn)算法可以降低監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)的能耗,延長多傳感器網(wǎng)絡(luò)的壽命。
【圖文】：

２．１多傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用逡逑２．１．１多傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)逡逑如圖２．１所示就是完整的傳感器網(wǎng)絡(luò)體系，在傳感器網(wǎng)絡(luò)體系中最主要的就是逡逑負(fù)責(zé)通信的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，它們分別是傳感器節(jié)點(diǎn)（Ｎｏｄｅ）、匯聚節(jié)點(diǎn)（Ｓｉｎｋ）和任逡逑務(wù)傳感器節(jié)點(diǎn)傳感節(jié)點(diǎn)主要任務(wù)是負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)覆蓋區(qū)域內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)逡逑監(jiān)控、感知，一旦采集到數(shù)據(jù)則將采集到多數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)姆绞桨l(fā)送給Ｓｉｎｋ節(jié)逡逑點(diǎn)，如圖２．１所示，數(shù)據(jù)的傳輸并不是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的，而是通過多跳傳輸?shù)姆绞綄㈠义蠑?shù)據(jù)傳輸給匯聚節(jié)點(diǎn)，而傳感器節(jié)點(diǎn)在傳輸給Ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，在每一跳節(jié)點(diǎn)都逡逑會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單的處理，最后Ｓｉｎｋ節(jié)點(diǎn)接受到信息之后再對(duì)信息進(jìn)行加工最后逡逑將收集的數(shù)據(jù)發(fā)送給基站（ＢＳ），基站通過其他通信方式（如衛(wèi)星通信，光纖通逡逑信等）將數(shù)據(jù)信息發(fā)送給用戶，方便用戶對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。逡逑邐－、＇、邋邐邐邐逡逑（’互ＳＪｆ絡(luò)或00＼逡逑、？？Ｔ一邐／邐Ｑ邋0邐0＼逡逑0

如上圖２．２所示，其中傳感器模塊是由采集數(shù)據(jù)的傳感器和能夠完成直、交流逡逑數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的ＡＣ／ＤＣ電源，其主要任務(wù)是完成對(duì)監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)進(jìn)行逡逑模電轉(zhuǎn)換；處理器模塊分為處理器與存儲(chǔ)器兩部分，傳感器節(jié)點(diǎn)在收集完數(shù)據(jù)后逡逑進(jìn)行傳輸時(shí)需要處理自身數(shù)據(jù)以及其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，并將一些數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；逡逑無線通信模塊主要協(xié)調(diào)各節(jié)點(diǎn)之間無線通信；能量供應(yīng)模塊負(fù)責(zé)為傳感器節(jié)點(diǎn)中逡逑的各個(gè)模塊進(jìn)行電能供給，一般采用微型電池來保證整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的尺寸的大逡逑小。逡逑２．１．２多傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)逡逑作為一種前沿技術(shù)，，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)涵蓋多個(gè)研究方向，無線通信方向、嵌逡逑入式設(shè)計(jì)方向、電路集成工藝制作等。它通過一定數(shù)量的傳感器組成網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)觀逡逑察監(jiān)測(cè)區(qū)域信息，這些傳感器種類繁多，通過組網(wǎng)完成協(xié)同工作動(dòng)態(tài)感知周圍環(huán)逡逑境。如果說移動(dòng)通信時(shí)為了取得人與人之間的信息交換，那么傳感器網(wǎng)絡(luò)就是實(shí)逡逑
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP212.9

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本文編號(hào)：2618407