環(huán)境能量驅(qū)動的無線傳感器節(jié)點自適應數(shù)據(jù)傳輸機制.pdf

1、節(jié)點能量受限是無線傳感器網(wǎng)絡（Wireless Sensor Networks, WSNs）的設計及應用技術中的重要問題，尤其在環(huán)境惡劣，無法更換電源環(huán)境下的WSNs中更為突出。近年來，隨著硬件設計技術及環(huán)境能量收集技術的發(fā)展，節(jié)點可以通過能量收集裝置收集太陽能、振動能、電磁能等能量，提高節(jié)點的續(xù)航能力，這催生了環(huán)境能量驅(qū)動的無線傳感器網(wǎng)絡（Energy Harvesting Wireless Sensor Networks，EH-WS

2、Ns）的出現(xiàn)。環(huán)境能量收集過程具有很強的隨機性和不確定性，給無線傳感器網(wǎng)絡設計帶來了新的挑戰(zhàn)。利用收集的環(huán)境能量優(yōu)化網(wǎng)絡和節(jié)點性能成為EH-WSNs研究的熱點問題。本文考慮環(huán)境能量收集過程的隨機性和不確定性，研究了傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)優(yōu)化傳輸機制，主要研究工作如下：
　　（1）根據(jù)EH-WSNs節(jié)點的能量及數(shù)據(jù)傳輸特點，建立了節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸模型；在已知能量收集情況的前提下，以最大化固定時間T內(nèi)節(jié)點的數(shù)據(jù)傳輸量為目標建立了節(jié)點傳輸優(yōu)化模

3、型，經(jīng)過理論分析與推導，提出離線數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化算法—前向-后向搜索數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化策略（Forward Backward Searching, FBS策略），實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸全局最優(yōu)。
　　（2）利用馬爾科夫預測模型，實現(xiàn)了能量收集情況的預測，并且在前向-后向搜索數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化策略的基礎上提出自適應的數(shù)據(jù)傳輸策略（Adaptive Forward Backward Searching, AFBS策略）；該策略在未知能量收集情況的前提下，實時