WSN中移動(dòng)sink的數(shù)據(jù)收集路徑優(yōu)化研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是指將大量傳感器節(jié)點(diǎn)部署到指定的監(jiān)測區(qū)域，且節(jié)點(diǎn)間通過無線通信的方式自組織成一個(gè)無線通信網(wǎng)絡(luò)，它可以實(shí)時(shí)的監(jiān)測并采集網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中的各種數(shù)據(jù)信息，并將其發(fā)送至網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，有快速、靈活等特點(diǎn)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。然而，傳統(tǒng)靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)信息通過多跳方式轉(zhuǎn)發(fā)至基站，這樣容易導(dǎo)致能量空洞，使網(wǎng)絡(luò)過早失效。近些年，研究者通過引入移動(dòng)特性來均衡網(wǎng)絡(luò)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)壽命。另外，由于傳感節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力有限和通信距離受限等缺陷，如何在無線傳

2、感器網(wǎng)絡(luò)中高效收集數(shù)據(jù)，也即移動(dòng)sink的路徑規(guī)劃問題，成為一項(xiàng)非常重要的工作，它在一定程度上也決定了網(wǎng)絡(luò)的壽命。
　　本文以 WSN中的數(shù)據(jù)收集問題為切入點(diǎn)，以減小時(shí)延、增加網(wǎng)絡(luò)壽命為目標(biāo)，在已有研究基礎(chǔ)上，對(duì)于節(jié)點(diǎn)分布不同的應(yīng)用場景中的數(shù)據(jù)收集算法進(jìn)行分析研究，提出了兩種不同的數(shù)據(jù)收集路徑規(guī)劃機(jī)制，具體研究如下：
　　(1)在節(jié)點(diǎn)均勻分布的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域中，針對(duì)sink節(jié)點(diǎn)移動(dòng)所帶來的時(shí)延問題，提出了一種基于最優(yōu)路徑的移動(dòng) S

3、ink的數(shù)據(jù)收集方案 OPDG。首先由基于最小權(quán)值的啟發(fā)式算法迭代執(zhí)行來對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分簇并得到匯聚節(jié)點(diǎn) RP（Rendezvous Point）的集合，遍歷這些 RP節(jié)點(diǎn)可以得到一條 TSP路徑，在基礎(chǔ)上通過將駐留點(diǎn)移至節(jié)點(diǎn)通信范圍邊界上以及用消除冗余和線段組合優(yōu)化的方法求出移動(dòng) Sink的最佳駐留點(diǎn)集合，最后得到經(jīng)過這些駐留點(diǎn)的最短路徑。仿真實(shí)驗(yàn)表明，與已有算法相比，OPDG算法能夠最大限度的減小時(shí)延，提高網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
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