延遲容忍無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)的底層，通過收集感知數(shù)據(jù)以及傳遞上層應(yīng)用的控制信息，實(shí)現(xiàn)物理對象的互聯(lián)互通。其中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收集和消息傳遞對于提升物聯(lián)網(wǎng)的性能及其應(yīng)用具有重要意義。
　　傳感器節(jié)點(diǎn)是由電池供電的，電池能量耗盡后節(jié)點(diǎn)死亡，網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)能量空洞。再加上通信環(huán)境復(fù)雜、無線鏈路時(shí)變性強(qiáng)等特點(diǎn)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)間歇性連通，而具有間歇性連通的傳感器網(wǎng)絡(luò)稱為延遲容忍傳感器網(wǎng)絡(luò)。近年的研究提出，在延遲容忍傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以解決間

2、歇性連通問題。
　　本文關(guān)注具有移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的延遲容忍無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，并重點(diǎn)研究對數(shù)據(jù)收集效率有核心影響的移動(dòng)控制問題。本文建立了統(tǒng)一的數(shù)學(xué)模型描述移動(dòng)節(jié)點(diǎn)控制問題，并按照從簡單到復(fù)雜的研究思路，首先研究移動(dòng)路徑問題，接著將路徑與速度結(jié)合研究運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題，最后將通信因素也考慮進(jìn)來，在統(tǒng)一的框架中解決保證通信可靠的移動(dòng)控制問題。
　　首先，針對移動(dòng)控制的基礎(chǔ)問題——路徑問題，本文分析了最優(yōu)路徑所具有的凸殼特性，提出了基于凸殼的路徑

3、規(guī)劃方法。實(shí)驗(yàn)表明，該方法充分利用了傳感器節(jié)點(diǎn)的通信能力;與其他已有策略的相比，使用基于凸殼的方法得到的路徑更加平滑，數(shù)據(jù)收集時(shí)間更短。
　　其次，在路徑問題的基礎(chǔ)上結(jié)合速度控制，研究移動(dòng)節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃問題，提出了最小化網(wǎng)絡(luò)延遲的Two-Phase方法。在該方法的第一階段，使用基于凸殼的方法得到一條路徑框架;在第二階段，根據(jù)速度控制策略調(diào)整路徑框架中點(diǎn)的位置，以使得延遲最小。大量模擬實(shí)驗(yàn)表明，該方法可以應(yīng)用于多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境;通過與其他