精品机会传感器网络数据分发策略研究毕业论文设计Word文件下载.docx
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日期:
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日期:
摘要I
ABSTRACTII
第一章概述1
1.1机会网络的研究背景1
1.2机会网络的应用及研究意义2
1.3本文研究内容及组织结构3
第二章机会传感器网络的研究现状4
2.1机会传感器网络的概念和理论基础4
2.2无线传感器网络的体系结构5
2.2.1分层的网络通信协议5
2.2.2网络管理平台6
2.2.3应用支撑平台7
2.3研究问题在WSN体系结构中的位置7
2.4机会传感器网络的通信特征7
2.4.1机会传感器网络中传感器节点的分类8
2.4.2机会传感器网络中数据分发的分类8
第三章典型协议分析9
3.1谣言传播协议分析10
3.1.1谣言协议的基本思想10
3.1.2谣言传播协议的适用情况10
3.1.3谣言传播协议性能分析10
3.1.4谣言传播协议在本设计中的运行流程伪代码(以传感器节点为单位)11
3.2定向传播协议分析11
3.2.1定向传播协议的基本思想11
3.2.2定向传播协议的适用情况11
3.2.3定向传播协议的性能分析11
3.2.4定向传播协议在本设计中的运行流程伪代码(以传感器节点为单位)12
3.3协议性能比较12
第四章数据传输协议的改进及其理论基础13
4.1协议的改进13
4.1.1改进方法a13
4.1.2改进方法b13
4.2改进后的协议运行流程伪代码(以传感器节点为单位)13
4.3传感器节点随机移动的运动规律分析14
4.4提出新协议——网格划分协议15
4.5网格划分协议具体描述15
第五章模拟系统的设计与实现16
5.1模拟系统的体系结构16
5.2模拟系统的功能描述16
5.3模拟系统主要类和属性18
5.3.1传感器节点18
5.3.2用于管理的全局变量19
5.3.3节点随机移动的move函数19
5.4模拟系统的表现形式21
5.5模拟系统的数据收集和分析机制21
5.6模拟系统流程图21
5.6.1模拟系统演示流程图21
5.6.2谣言传播协议流程图22
5.6.3定向传播协议流程图23
5.6.4改进后的协议流程图23
第六章模拟结果与分析25
6.1谣言传播协议模拟结果25
6.2定向传播协议模拟结果27
6.3改进后的协议——Lee'
s传输协议模拟结果29
6.4网格模式——谣言传播协议模拟结果30
6.5网格模式——定向传输协议模拟结果31
6.6网格模式——Lee'
s协议模拟结果32
6.7六个模拟结果比较分析32
第七章结论34
参考文献35
摘要
信息时代的今天,追求高效便捷的信息资源已成为生产生活中的重要活动,而无线传感器网络以其优异的数据传输性能,在各个领域都得到了广泛的应用。
所以无线传感器网络中数据分发的研究显得尤为重要。
这篇论文致力于找到一种高效、节能的方案,把数据信息传送给某个目标节点。
通过分析两种已有的数据传输协议,进行改进提高他们的性能。
由随机运动的特定规律,提出新的数据传输方案,减少各种传输中的能量消耗和时间消耗。
进而完善整个无线传感器网络的工作性能。
通过研究随机运动的规律,发现随机运动的节点会局限在某一范围内运动,因此节点之间通信机会较少。
使可移动sink沿设定好的轨迹移动,穿过整个传感器节点区域,让所有节点都有较多的机会与sink节点通信,使得数据传输更快。
这种新的数据传输方案的提出,能够更好的适应各种变化的实际要求,必将对无线网络的发展产生深远的影响。
关键词:
无线传感器网络,移动sink,数据分发
ABSTRACT
Asthesocietyhasstepedintotheinformationage,havingaccesstoefficientandconvenientinformationresourceshasbecomethecriticalactinbothlifeathomeandthatatwork.becauseoftheWirelessSensorNetworks'
(WSN)excellentperformance,WSNhasbeenwidelyusedineveryfield.Itisofimportancetodofurtherstudyaboutdatadissemination.
Inthispaper,theauthorityaddressestofindabettersolutiontotransferdatatoacertaintargetwithlessenergycostandtimecost.Viaanalysingtwoexistingdatadisseminationprotocolsandlearningthespecificrulesoftherandommovement,wewillcomeupwithanewprotocoltodecreasetheconsumptionofenergyandthatoftime.Theworkingperformanceoftheentirewirelesssensornetworkwillbeimprovedgreatly.Wecangettheconclusionfromtherulesofrandommovementthatarandomlymovingnodewillbelimitedinaspecificarea.Sotherewillbeveryfewchancesforeachnodetocommunicatewithothernodes.However,makingamobilesinkwithacertaintrackmovethroughtheentiresensornodesfieldwillenableallthenodestocommunicatewiththesinknodeeasily.
ThenewsolutionofdatadisseminationwillmeetthevariouspracticalrequirementssowellthatitwillmustbringapositiveimpacttothedevelopmentofWSN.
Keywords:
wirelesssensornetwork,mobilesink,datadissemination
第一章概述
1.1机会网络的研究背景
近年来随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的发展,作为现代信息获取的重要技术之一,传感器技术日益成熟,这些小型传感器一般称作sensornode(传感器节点)。
无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)就是由大量的密集部署在监控区域的智能传感器节点构成的一种网络应用系统。
由于传感器节点数量众多,部署时只能采用随机投放的方式,传感器节点的位置不能预先确定;
在任意时刻,节点间通过无线信道连接,采用多跳(multi-hop)、对等(peertopeer)通信方式,自组织网络拓扑结构;
传感器节点间具有很强的协同能力,通过局部的数据采集、预处理以及节点间的数据交换来完成全局任务。
而在各种实际自组织网络应用中,节点移动、节点稀疏、射频关闭或者障碍物造成信号衰减等多种原因都可能导致网络大多数时候不能连通,被分为若干个不连通的子区域[1],类似这样的网络就是机会网络。
除了传感器节点可移动,机会传感器网络还有很多鲜明的特征。
1.大规模网络。
为了获取精确信息,在监测区域通常部署大量传感器节点,传感器节点数量可能达到成千上万,甚至更多。
通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比;
通过分布式处理大量采集的信息能够提高监测的精确度,降低对单个节点传感器的精度要求;
大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;
大量节点能够增大覆盖的监测区域,减少洞穴或者盲区[2]。
2.低速率。
传感器网络节点,通常只需定期传输温度、湿度、压力、流量、电量等被测参数,相对而言,被测参数的数据量小,采集数据频率较低。
3.低功耗。
通常,传感器节点利用电池供电,且分布区域复杂、广阔,很难通过更换电池方式来补充能量,因此,要求传感器网络节点的功耗要低,传感器的体积要小。
4.低成本。
应用WSN时,监测区域广、传感器的节点多,且有些区域环境的地形复杂,甚至连工作人员都无法进入,一旦安装传感器则很难更换,因而要求传感器的成本低廉。
5.短距离。
为了组网和传递数据方便,两个传感器的节点之间的距离通常要求在几十米到几百米之间。
6.高可靠。
WSN的信息获取是靠分布在监测区域内的各个传感器检测到的,如传感器本身不可靠,则其信息的传输和处理是没有任何意义的。
7.获取是靠分布在监测区域内的各个传感器检测到的,如传感器本身不可靠,则其信息的传输和处理是没有任何意义的。
8.动态性。
对于复杂环境的组网,其覆盖区域往往会遇到各种电、磁环境的干扰,加之供电能量的不断损耗,易引起传感器节点故障,因此要求传感器网络具有自组网
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