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《基于休眠調(diào)度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能優(yōu)化研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、基于休眠調(diào)度的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能優(yōu)化研究EnergyOptimizationBasedonSleepSchedulinginWirelessSensorNetworks專業(yè)：控制科學(xué)與工程研究生：白棟霖指導(dǎo)教師：呂偉杰副教授天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院二零一五年十一月獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天津大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同
2、志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：簽字日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解天津大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)天津大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：年月日簽字日期：年月日摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種新型信息網(wǎng)絡(luò)，在軍事和民用領(lǐng)域
3、取得了廣泛應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)一般采用電池供電，通常工作在惡劣甚至危險(xiǎn)的環(huán)境中，不可能做到人工更換電池。節(jié)點(diǎn)能量受限影響網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，限制了傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。因此如何有效利用能量，延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵問題。延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間最廣泛使用的方案是采用節(jié)點(diǎn)高密度部署，所有節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行期間并非一直保持在工作狀態(tài)。在保證網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)質(zhì)量的前提下，可以使一些節(jié)點(diǎn)輪換進(jìn)入休眠狀態(tài)。此外，由于節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多，失效的節(jié)點(diǎn)數(shù)量也大大增加，影響網(wǎng)絡(luò)性能。本文針對(duì)高密度無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中休眠調(diào)度技術(shù)進(jìn)行深入研究，主要完成
4、了以下工作：(1)本文研究了期望覆蓋的保證機(jī)制。提出了新的傳感器節(jié)點(diǎn)感知覆蓋模型，節(jié)點(diǎn)模型包括三個(gè)參數(shù)：通信半徑，感知半徑和私有半徑。根據(jù)新的感知模型和蒙特卡洛模擬，提出一種簡(jiǎn)單有效的方法來保證節(jié)點(diǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)網(wǎng)絡(luò)期望的覆蓋率。給定監(jiān)測(cè)區(qū)域范圍和網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量，就能求得為了保證網(wǎng)絡(luò)期望覆蓋率所需要的私有半徑與感知半徑的比值。(2)基于以上期望覆蓋保證機(jī)制，本文提出一種能量有效的分布式節(jié)點(diǎn)休眠調(diào)度算法，該算法同時(shí)能夠適應(yīng)節(jié)點(diǎn)非均勻分布和節(jié)點(diǎn)失效。與其他研究相比，該算法不需要節(jié)點(diǎn)的位置或鄰居信息，因此可以降低硬件
5、成本，并且減少節(jié)點(diǎn)為了獲取和維護(hù)位置或鄰居信息的能量消耗。仿真結(jié)果表明該算法能夠在保證網(wǎng)絡(luò)期望覆蓋率的條件下，減少和均衡能量消耗，并且具有很強(qiáng)的魯棒性，有效延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；能量高效；休眠調(diào)度；魯棒性；網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間ABSTRACTWirelesssensornetworkshavebeenwidelyappliedinmanycivilianandmilitaryapplications.Althoughtheapplicationpotentialislimitless,eachs
6、ensorisusuallybattery-poweredanditisdifficulttoreplaceorrechargethebatteriesbecauseoftheharshorhostileenvironment.Thelimitedenergyofnodesseriouslyconstrainsthenetworklifetimeandthelarge-scaleapplication.Hence,itisakeytechnicalissuetoimprovetheenergyefficie
7、ncyandincreasethenetworklifetime.Abroadlyusedmethodistodeploythesensornodeswithhighdensity.Insuchahighdensitynetwork,notallsensorsarerequiredtoperformthesensingtasksduringthewholesystemlifetime.Makingsomenodessleepdoesnotaffecttheoverallsystemfunctionaslon
8、gasthereareenoughactivenodestoassureit.Besides,thehighdensitynetworkimpliesthatnodefailuresaremorelikelytooccurwhichhaveanadverseeffectonperformance.Thisdissertationinvestigatesthesleepschedulingtechnologytoi
