無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集中移動設(shè)備調(diào)度算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將人類和物理世界互聯(lián)，極大地方便了人們的生產(chǎn)生活。數(shù)據(jù)收集作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的基本問題，直接影響到網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)中采集的數(shù)據(jù)大多是時(shí)間相關(guān)的，對于實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用，需盡快地收集監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時(shí)對事件做出反應(yīng)，避免數(shù)據(jù)因延遲過大而失效。針對以上應(yīng)用，本論文以數(shù)據(jù)時(shí)新性為前提，研究了數(shù)據(jù)收集過程中移動設(shè)備的調(diào)度問題，主要工作和貢獻(xiàn)如下：
　　 針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)收集算法中節(jié)點(diǎn)能量消耗較大的問題，本論文

2、在數(shù)據(jù)收集過程中引入移動設(shè)備(Mobile Elements，簡稱ME)。通過分析線性模型計(jì)算出ME接收數(shù)據(jù)的最佳位置，提出了一種能量高效的運(yùn)載路由算法。該算法最大限度地利用ME運(yùn)輸數(shù)據(jù)，同時(shí)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)多跳的傳輸方式，達(dá)到降低傳感器節(jié)點(diǎn)能量消耗的目的。模擬結(jié)果表明，該算法在保證數(shù)據(jù)時(shí)新性的前提下，在能量消耗方面優(yōu)于現(xiàn)有使用移動設(shè)備的數(shù)據(jù)收集算法。
　　 為解決數(shù)據(jù)時(shí)新性環(huán)境下的移動設(shè)備調(diào)度問題，本論文提出了兩種啟發(fā)式算法：一種是基

3、于貨郎擔(dān)問題(Travelling Salesman Problem，簡稱TSP)的解集，將其逐步分割成較小集合，以滿足所有節(jié)點(diǎn)的時(shí)間約束，該算法適用于實(shí)時(shí)性要求相對較低的應(yīng)用；而當(dāng)數(shù)據(jù)時(shí)新性要求較高時(shí)，以貪婪的方式建立ME路徑，即從sink節(jié)點(diǎn)開始迭代選擇代價(jià)值最小的節(jié)點(diǎn)加入路徑，同時(shí)保證所有的節(jié)點(diǎn)滿足時(shí)間約束。模擬結(jié)果表明，本論文提出的算法減少了數(shù)據(jù)收集過程中所需的設(shè)備個數(shù)，而且節(jié)省了數(shù)據(jù)收集的總時(shí)間。
　　 本論文提出的運(yùn)