基于移动汇点的能量有效数据收集策略研究

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:adzqx2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着无线传感器网络(WSN)的发展有了新的机遇和挑战,许多研究人员也致力于WSN的研究。无线传感器网络是由许多传感器节点组成的,负责收集感兴趣的数据,这些节点能量有限,并且部署以后便不会被替换。因此,能源是节点最重要的资源,因为它与网络寿命密切相关。为了延长网络寿命,引进节能技术是很有必要的。节能数据收集对于最大化网络生命周期而言起着巨大作用。在WSN中使用静态sink收集数据时,并不是所有的传感器节点都能与它通信,离sink节点较远的传感器节点需要通过其他节点转发才能被发送到达sink节点,这就使得临近sink节点的传感器节点负担过重,导致其能量消耗过快,造成网络“热点区域”现象,然后进一步影响到网络寿命。所以,研究者们提出了移动sink节点,它的提出可以平衡网络能耗以延长网络生命周期。但是移动sink节点移动的时候,会使传感器节点与sink间的网络拓扑不断改变,这将消耗更多的能量以及造成更大的传输延迟。静态sink节点可以改善路由频繁变化的情况,降低传输延迟。基于以上这些因素考虑,本文提出了两种移动sink节点收集数据的策略。一种是将移动sink和静态sink结合考虑,共同收集网络数据;另一种是利用网格分区与移动sink相结合进行数据收集的策略。节能数据收集在最大化无线传感器网络的使用寿命方面起着至关重要的作用。在数据收集中,移动接收器可以平衡传感器节点之间的能耗并延长网络寿命,但是当接收器移动时,传感器节点到移动接收器之间的路由会频繁更改,这会消耗更多的能量并带来更大的传输延迟。静态接收器可以实现低传输延迟,并且不会频繁更改路由。基于上述考虑,本文提出了一种基于双接收器(移动sink和静态sink)协同工作的节能路由策略。该策略考虑了静态接收器来收集网络中心的数据。移动sink围绕静态sink通过一定速度移动,到达固定点做停留,收集相应范围内传感器的数据。通过理论证明和仿真结果,表明了OMASR策略能提高能效且能将网络生命期延长6倍左右,且能得知sink移动的最小速度。与现有策略相比,该方法可以大大提高网络寿命,减少相应的传输时延。在大规模的无线传感网中,分簇路由是很重要的,当节点部署过多时需要对网络进行分簇以均衡网络能耗。因为簇头节点自私性的存在,会造成数据流量分配不均衡,从而导致能耗分配不均衡。因此,本文还考虑了把网格分区和移动sink节点结合起来共同完成数据收集,这种策略的中心思想是通过综合考虑节点有限能量、数据收集出现的时延和移动sink路径规划的问题。把网络分割成许多大小一致的区域后,移动sink将移动至某个单元格不动,然后收集全部网格的簇头节点数据,接着将数据传给基站,每一轮开始时全部单元格将以节点能量剩余值为依据选取新的单元格簇头节点(CH)。移动sink节点每轮都将移动至距离最近或者能量剩余值最小的网格簇头所处单元格内。所有单元格中非簇头节点将以多跳形式把数据传输给簇头节点。通过移动sink节点减少数据传输过程中收集数据的跳数,对均衡网络能耗、延长网络寿命,减少sink移动的路径长度有所帮助。
其他文献
近年来,随着经济社会的发展,广大群众对高质量教育资源的需求日益高涨,社会各界对教育事业关注程度不断提高,各级政府不断加大对教育基本建设的投入力度,办学条件得到不断改
在信息量爆炸的时代,处理大量数据的能力变得至关重要。微电子技术的发展与成熟有助于应用新兴的人工智能服务和高性能计算的下一代产业的出现。这些数据密集型企业严重依赖
激光剥蚀是指将激光束聚焦后照射基板,基板材料吸收激光能量蒸发或转换成等离子体,实现从固体表面去除部分材料的过程。激光剥蚀效果与激光能量密度、波长、光束质量以及材料
近年来,我国高速铁路实现了跨越式大发展,但同时中西部地区地震频发,高速铁路简支梁桥的抗震性能越来越得到重视。但考虑到高速铁路多采用重力式桥墩,及其采用延性抗震设计的
13Cr马氏体不锈钢因其较高的性价比和良好的耐蚀性能,广泛应用于石油化工领域。13Cr不锈钢的应力腐蚀行为研究主要集中在常压CO2环境,对高压CO2和常压CO2含低浓度H2S环境研究
数控机床加工过程中,刀具的磨损会直接影响工件加工效果。对加工刀具磨损的及时检测,根据磨损程度进行刀补调整或刀具更换等操作,可以有效提高加工效率,降低加工成本。当前的
随着人工智能浪潮的到来,深度学习作为表示学习的一个重要分支,其发展大幅提高了视觉识别任务的最终性能。尽管有着大量的理论、学术研究,但在面对复杂应用环境以及计算资源
企业的生产经营会受到各种各样的因素的影响,经营中各种风险也是难以避免的。铅酸蓄电池以及电子零配件企业的财务风险都有一个逐渐暴露,逐渐恶化的过程,陷入经营危机的企业
随着计算能力的提高和越来越多的新算法被提出,机器学习技术已经开始广泛地应用在实际生活中,而相比于实验室环境,在将机器学习算法应用到现实场景时,我们仍然面临着很多需要
股指成份股调整是一个信息事件,不仅引起股价波动,而且对企业经济行为产生重要影响,但是相关研究缺乏对企业环境行为的关注。环境信息披露作为企业向外界传递其环境表现的工