無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂萍夹g(shù)研究

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1、南京郵電大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文中文摘要中文摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetworks，簡稱WSNs)是將計(jì)算、通信、傳感器3項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。近年來，隨著無線通信技術(shù)和電子器件技術(shù)的快速發(fā)展，使低成本、低功耗、多功能的無線傳感器的開發(fā)和廣泛應(yīng)用成為可能。這同時也促動了由成百上千微型傳感器節(jié)點(diǎn)自組織構(gòu)成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在軍事、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療、智能建筑和其他商業(yè)領(lǐng)域。拓?fù)淇刂剖菬o線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的基本問題，它為路由協(xié)議、MAC協(xié)議、數(shù)據(jù)融合、時間同步和目標(biāo)定位等很多方面奠定了基礎(chǔ)。在傳感器節(jié)

2、點(diǎn)能量嚴(yán)重受限制情況下，良好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂品椒軌蜃畲蠡瘋鞲衅骶W(wǎng)絡(luò)的生存時間，因此如何合理地控制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，成為當(dāng)前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一。本論文以此為研究背景，介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用以及研究現(xiàn)狀，分析了拓?fù)淇刂萍夹g(shù)。首先，在基于RSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator，接收信號強(qiáng)度指示)測距技術(shù)的基礎(chǔ)上，引入了三種傳輸距離控制策略，同時結(jié)合時延和能耗這兩個指標(biāo)，給出了三種傳輸策略的比較，仿真結(jié)果表明：利用MVR策略，合理選擇傳輸半徑可顯著提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能

3、，延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期，并減少節(jié)點(diǎn)能耗和傳輸時延；其次，利用傳輸策略分析結(jié)果，文章提出了一種容錯且能量有效的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇拓?fù)淇刂扑惴?FCTCA)，利用主從簇頭方式分?jǐn)偞仡^能量消耗，并采用候選簇頭機(jī)制解決簇頭失敗，該算法具有較低的復(fù)雜度，節(jié)點(diǎn)平均通信半徑較低，且具有較好的容錯性能，網(wǎng)絡(luò)生命周期較長，可顯著提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能；最后，依據(jù)該方案在本實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的DisWare中間件的基礎(chǔ)上，介紹了拓?fù)淇刂颇K的設(shè)計(jì)思想和目的，并對其功能進(jìn)行了演示。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，拓?fù)淇刂?，傳輸距離控制，分簇ABSTRACTWirele

4、ssSensorNerworks(WSNsforshort)isthecombinativeproductionofcomputation，communicationsandsensors．Recentadvancementinwirelesscommunicationsandelectronicshaveenabledthedevelopmentandapplicationoflow-cost，energy—efficientandmulti-functionwirelesssensornetworks．Thesemicr

5、o—sensorsusuallyhavedataacquisitionunit，processunitanddatatransferunit．Wirelesssensornetworksaremadeofbythousandsandthousandsofsensornodeslikethat，whoseapplicationsincludemilitaryaffairs，habitatmonitoring，medicaltreatment，smarthomeandotherareas．Topologycontrollingt

6、echnologyisakeysupportingtechnologyofWSNs，whichprovidesthefoundationofroutingprotoconls，MACprotocols，datafusion，timesynchronizationandtargeting，andmanyotheraspects．Owedtotherestrictionsofenergyonwirelesssensornodes，optimumtopologycontrollingmethodCanmaximizethenetw

7、ork'slifetime．Meanwhile，howtocontrolanetwork’Stopologyreasonablybecomestheissueoncurrentresearchfields．‘Asaresearchbackground，thispaperintroducesthearchitecture，thecharacteristics，theapplicationsandresearchstatuSofWSNs；alsoitanalyzesthetopologycontrollingtechnology

8、．First，basedonRSSI(ReceivedSignalStrengthIndicator)rangingtechnology，thisnovelintroducesandcomparesthreetransmissiondistancecontrolstrategies，whi