無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)收集中移動設備調度算法研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡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)絡中的基本問題，直接影響到網(wǎng)絡性能和服務質量。由于傳感器網(wǎng)絡中采集的數(shù)據(jù)大多是時間相關的，對于實時性要求較高的應用，需盡快地收集監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時對事件做出反應，避免數(shù)據(jù)因延遲過大而失效。針對以上應用，本論文以數(shù)據(jù)時新性為前提，研究了數(shù)據(jù)收集過程中移動設備的調度問題，主要工作和貢獻如下：
　　 針對現(xiàn)有數(shù)據(jù)收集算法中節(jié)點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備(Mobile Elements，簡稱ME)。通過分析線性模型計算出ME接收數(shù)據(jù)的最佳位置，提出了一種能量高效的運載路由算法。該算法最大限度地利用ME運輸數(shù)據(jù)，同時結合網(wǎng)絡多跳的傳輸方式，達到降低傳感器節(jié)點能量消耗的目的。模擬結果表明，該算法在保證數(shù)據(jù)時新性的前提下，在能量消耗方面優(yōu)于現(xiàn)有使用移動設備的數(shù)據(jù)收集算法。
　　 為解決數(shù)據(jù)時新性環(huán)境下的移動設備調度問題，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)點的時間約束，該算法適用于實時性要求相對較低的應用；而當數(shù)據(jù)時新性要求較高時，以貪婪的方式建立ME路徑，即從sink節(jié)點開始迭代選擇代價值最小的節(jié)點加入路徑，同時保證所有的節(jié)點滿足時間約束。模擬結果表明，本論文提出的算法減少了數(shù)據(jù)收集過程中所需的設備個數(shù)，而且節(jié)省了數(shù)據(jù)收集的總時間。
　　 本論文提出的運