多跳传感器网络论文-孙伟,丁震,王建平

多跳传感器网络论文-孙伟,丁震,王建平

导读:本文包含了多跳传感器网络论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:智能电网,无线传感器网络,马尔科夫链,多跳传输

多跳传感器网络论文文献综述

孙伟,丁震,王建平[1](2019)在《基于多跳无线传感器网络的智能电网延时优化研究》一文中研究指出无线传感器网络(WSNs)是由大量节点自组织形成的多跳Mesh型网络系统,其在智能电网监测与控制中具有广泛的应用前景。由于多跳传输会导致延时的倍增,如何满足网络传输延时性能指标需求成为WSNs多跳传输研究领域的关键问题。为此,提出一种多跳无线传感器网络延时优化方法,通过分析IEEE802.15.4标准,基于马尔科夫链构建媒体访问控制(MAC)层传输延时模型,基于多队列理论建立网络层多跳传输延时模型,并以智能电网监控传输的实时性要求为约束,对WSNs多跳传输的延时进行优化研究与仿真验证。结果表明所提出的方法可以以延时上界为约束进行网络参数优化,并且可为智能电网中节点的采样速率设置及部署优化提供依据。(本文来源于《电子测量与仪器学报》期刊2019年08期)

丁震[2](2019)在《智能电网多跳无线传感器网络的延时优化研究》一文中研究指出无线传感器网络是由大量节点自组织形成的多跳网络系统,其在智能电网的监测与通信中具有广泛的应用前景。由于多跳传输会导致延时的倍增,如何满足网络传输延时性能指标需求成为无线传感器网络多跳传输研究领域的关键问题。为此,本文开展智能电网多跳无线传感器网络的延时优化研究。论文的主要工作内容如下:(1)根据无线传感器网络中单个节点MAC层的非信标使能CSMA/CA算法流程,建立基于马尔科夫链的无线传感器网络节点MAC层分析模型,通过对该模型中节点的马尔科夫状态转移过程的分析与计算,得到节点MAC层延时的数学计算方法。(2)根据无线传感器网络节点在多跳传输中需要中继转发的特性,将每个节点的数据到达率分解为自身采集数据到达率和上一节点数据处理率两部分,运用M/M/1队列理论,建立多跳无线传感器网络传输延时模型。(3)基于智能电网的通信延时需求确定约束条件及优化目标,采用非线性优化方法,可对智能电网中的无线传感器网络的节点部署、节点采样速率等参数设置进行相应优化,通过对仿真结果的分析和实际智能电网多跳无线传感器网络的优化应用,验证了提出模型与算法的有效性。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-05-01)

章思青,陶洋,代建建[3](2019)在《能量获取无线传感器网络多跳分簇路由协议》一文中研究指出针对能量获取无线传感器网络节点能量利用效率过低和网络无法保证持久运行的问题,提出一种多跳WSNs分簇算法(MHC)。对节点进行能量中性约束,即一段时间内节点消耗的能量小于或等于从外界获取的能量,保证整个网络的持久运行;计算最优的数据传输周期,提高节点能量利用的效率,最大化网络数据传输。通过模糊逻辑选择簇头,综合节点剩余能量、节点到基站的距离和节点获取能量的速率等多种因素,提高簇头选举的合理性。仿真结果表明,MHC算法能够保持网络持久运行,在吞吐量和能量消耗方面的性能优于ENC、EP-LEACH算法。(本文来源于《计算机工程与设计》期刊2019年03期)

覃琪,谭松鹤[4](2019)在《无线传感器网络低能耗多跳路由协议仿真》一文中研究指出设计无线传感器网络的低能耗多跳路由协议,可以延长网络寿命,提高网络故障检测能力同时解决无线传感器网络存在能量约束的问题。传统的多跳路由协议设计中,簇头选取时无法有效避开能量较少与位置不佳的节点,且未考虑簇头与中继节点之间的距离,导致开销较大,网络寿命较低。提出基于新型簇头选取机制的低能耗多跳路由协议。引入节点度的概念,通过综合考虑网络候选传感器节点的剩余能量以及自身位置信息等参数优化簇头选取,避免剩余能量较少和位置不佳的传感器节点被推选成簇首,减少能量消耗。簇内通信过程中,考虑簇头与中继节点之间的距离,簇首与中继节点之间利用单跳和多跳相结合的传输形式,减少节点间的通信开销,延长网络寿命。实验结果证明,改进的多跳路由协议能够有效均衡节点能量,延长了传感器节点以及网络寿命。(本文来源于《计算机仿真》期刊2019年03期)

吴渊,冯勇,郭磊,杨心[5](2018)在《多跳无线可充电传感器网络中谐振中继器部署方法》一文中研究指出基于谐振中继的多跳无线充电技术有利于提高无线可充电传感器网络(WRSN)的能量补充效率,提出了如何以最少的谐振中继器实现对WRSN中节点的完全多跳充电覆盖这一问题,并给出了一种能实现对传感器节点完全多跳充电覆盖的中继器部署方法(TRLDS)。利用基于多跳充电有效距离确定的蜂窝网格划分整个网络,在每个网格的中心部署一个中继器以确保完全多跳充电覆盖。设计了一组规则来删除冗余中继器,优化必要保留的中继器的位置以提高充电效率。仿真实验表明:提出的方法以较少数量的中继器达到了对传感器节点的完全多跳充电覆盖,以较低的成本实现对WRSN的高效能量补充。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2018年12期)

廖启蒙[6](2018)在《基于源时钟频率矫正的无线传感器网络时钟同步算法在多跳点的仿真》一文中研究指出通过仿真展示了一种基于源时钟频率矫正的时钟同步算法在多跳点情况下的初步仿真结果。单跳点是指子节点与根节点直接进行测量数据的交互与发送,而多跳点是指子节点与根节点中加入门节点,子节点的数据报告通过门节点发送到根节点,最终利用MATLAB仿真验证了这种基于源时钟频率矫正在多跳点(两节点)上时钟同步的精确度。(本文来源于《通信电源技术》期刊2018年09期)

赵砚秋[7](2018)在《动态拓扑结构下大规模多跳无线传感器网络时间同步研究》一文中研究指出随着大规模无线传感器网络应用逐渐增多,现有的单跳时间同步协议不能满足良好的时间同步精度要求。为了减少多跳网络中节点误差累计严重、网络拓扑动态变化、节点稳定性不一的问题,文中提出了一种基于动态拓扑和广播筛选的时间同步协议(A Design of Time Synchronization Protocol Based on Dynamic Topology and Broadcast Selection,DTBS)。本协议在时间同步的过程中不采用固定拓扑传播信息,而是通过节点对上一层广播消息中动态选择性能更稳定、跳数更低的优质父节点进行时间同步,降低多跳造成的时间误差累计,每个同步周期均会重新选择父节点,从而保证网络拓扑结构产生变化情况下,绝大多数节点仍能与网络保持时间同步。广播筛选过程中,节点产生多次时间突变则判定节点为劣质节点,取消其发送周步信息的资格,仅作为末端节点接收其他节点的同步信息,性能稳定的节点中,通过设定阈值作为判断节点成为优质节点的资格,优质节点可继续向下层发送同步信息,保证下跳节点的时间同步精度的同时还降低了网络内信息发送数量,从而减少网络能耗。在NS2仿真平台上进行的大规模仿真实验,通过不同方向的实验数据证明了 DTBS协议在多跳无线传感器网络中的可行性。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-25)

周沿江[8](2018)在《机械振动多跳无线传感器网络多信道数据传输方法研究》一文中研究指出机械振动无线传感器网络具有自组织、扩展性强、部署方便灵活等特性,可以弥补传统有线机械振动监测在密闭、旋转、大位移等应用环境中的不足。机械振动监测所需采样频率和采样精度要求高,将在短时间内产生大量振动数据,在资源受限的无线传感器网络中进行大量数据传输是一个难题。在多跳无线传感器网络中,网络规模的扩大及传输链路的增长使得传输信道内节点数据冲突更加严重,且压缩了单个节点有效的数据传输时间,进一步增大了大量数据传输的难度。对此,可以将机械振动无线传感器网络多跳数据传输任务分配到多个通信信道同时进行,提高网络传输速率。在多跳的机械振动无线传感器网络中进行多信道数据传输,需要考虑更多因素,如拓扑结构的选择、路由协议的构建、数据传输信道分配、多跳数据传输调度、大量数据传输可靠性等。针对以上问题,本文具体研究内容如下:(1)基于簇树结构的多跳网络层次路由协议设计。以构建高效的多跳网络层次路由协议为目的,通过多级路由作为簇首的形式降低网络拓扑复杂度,利用簇树网络清晰的层次结构为机械振动采集和传输的时钟同步创造了基本条件;采用分布式的节点网络地址配置方法,将新入网节点网络地址计算分配至各路由节点,同时将网络预置节点号与分布式网络地址分配相结合,避免现有地址分配方法不能明确网络地址与节点号对应关系的缺点;采用分布式路由计算机制,简化多跳网络中节点数据包路由分发计算复杂度。(2)基于时钟同步调度的多信道数据传输方法。针对传统单信道传输方式在多跳的机械振动无线传感器网络中数据冲突严重、传输速率慢的问题,提出一种时钟同步调度的多跳网络多信道数据传输方法。采用信标时序补偿方式实现全网传输命令同步触发;采用父子链路时序轮转调度方式完成网络传输时序调度;结合网络数据链路质量和信道干扰最小化完成网络传输信道分配;并采用丢包检测重传机制保证数据传输可靠性;实现多跳网络数据并行传输,提高数据传输速率。(3)机械振动无线传感器网络监测系统集成与多信道传输应用。在现有机械振动无线传感器网络硬件平台上对系统数据通信格式进行规范设计,并结合C#、.NET平台进行无线传感器网络监测系统集成,通过实验验证了本文提出的多跳网络层次路由协议与多信道数据传输方法的有效性。文章最后对本文工作进行了总结,并展望后续的研究方向。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-05-01)

祝贞阳[9](2018)在《无线可充电传感器网络中多跳无线充电结合移动数据采集问题研究》一文中研究指出随着无线传感器网络中充电技术的快速发展,如何保证传感器网络的持续运行成为现今的研究趋势。为了延长网络的生命周期,我们引进了无线充电技术。与此同时,数据采集也是无线传感器网络研究的热点问题,考虑到传统数据采集模型的效率问题,本文只考虑Sen Car的移动数据采集。本文通过结合多跳无线充电技术和移动数据采集模型提出新的问题研究。首先设计一个新的最优Sen Car分配方案,即在一定时间和损耗率约束的条件下,提出近似算法求解完成无线传感器网络中所有充电任务所需的最少Sen Car数量。接下来还设计一个最优的成本优化方案,即完成所有充电任务所需的总时间满足一定约束下,综合考虑Sen Car的使用成本,规划方案在使用一定数量Sen Car的前提下使得完成所有充电任务所需的系统总开销最小。本文的具体研究工作如下:(1)通过结合多跳无线充电技术和移动数据采集模型,提出一种新的最优Sen Car分配方案。首先构建了磁共振耦合下的能耗模型,并计算多跳无线充电的充电效率。然后,将多跳无线充电方案构建成一个单目标优化问题,接下来提出一个近似算法求解该问题。为了保证网络的持续运行,我们首先将传感器节点进行聚类,在每个分类中分别计算各节点作为中继的充电损耗,然后将充电损耗最低的那个节点作为“锚点”,而且Sen Car在给“锚点”充电的同时还对各传感器节点产生的数据进行采集。接下来再对所有选出的“锚点”进行聚类,针对每个分类中的“锚点”分别求一条TSP路径,再根据Sen Car的容量限制,得到完成所有充电任务所需最少的Sen Car数量。最后,我们对提出的算法进行模拟实验,实验结果表明,该策略能在满足一定时间和损耗率约束以及Sen Car容量限制的条件下用最少数量的Sen Car完成所有充电任务。(2)提出一个新的最优成本优化方案。首先,根据能量消耗和能量补充之间的关系可以近似得到完成所有充电任务所需最少的Sen Car数量。接下来我们将传感器节点进行聚类,针对每个充电集合,分别求各节点的平均损耗,优先选择平均损耗最低的节点作为“锚点”,且Sen Car在给“锚点”充电的同时还对各传感器节点产生的数据进行移动采集。然后对所有选出的“锚点”求一条完整的TSP路径,再结合考虑Sen Car的电池容量,Sen Car的移动成本以及多跳能量传递过程中的充电成本将充电路线分配给一定数量的Sen Car,保证每条路径都在一个Sen Car的服务范围内,从而得到完成所有充电任务所需的总成本。最后,我们对提出的算法进行模拟实验,实验结果表明,该策略在满足一定时间约束的条件下,使用适当数量的Sen Car可以使得完成所有充电任务所需的总开销最低。(3)本文在Eclipse的平台上,对提出的两种方案分别进行了编码实现。通过大量的模拟实验,验证了本文提出方案的有效性和可行性。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2018-04-01)

马威风,陈桂芬[10](2018)在《能量均衡的无线传感器网络多跳非均匀分簇算法》一文中研究指出针对分簇协议中存在的簇头选择不合理会造成能耗过大以及网络整体能耗不均衡的问题,提出了一种能量均衡的多跳非均匀分簇算法(EBMUC)。协议首先选择剩余能量大于邻节点平均剩余能量的节点为候选簇头,候选簇头交换消息计算并比较适应值选出最终簇头;簇结构采用非均匀分布形式,节点入簇时计算代价值函数,在引入的代价值函数加入簇头剩余能量因素,防止簇头成员数目过多致使负载过大;数据的传输采用单跳和多跳结合的方法,簇间距离大于设定值时引入中继节点协助簇头间的数据传输,节约了簇头能量。仿真结果表明,EBMUC协议可有效节约簇头能量,均衡了整个网络的能耗,使网络生存周期得到了延长。(本文来源于《信息技术与网络安全》期刊2018年03期)

多跳传感器网络论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

无线传感器网络是由大量节点自组织形成的多跳网络系统,其在智能电网的监测与通信中具有广泛的应用前景。由于多跳传输会导致延时的倍增,如何满足网络传输延时性能指标需求成为无线传感器网络多跳传输研究领域的关键问题。为此,本文开展智能电网多跳无线传感器网络的延时优化研究。论文的主要工作内容如下:(1)根据无线传感器网络中单个节点MAC层的非信标使能CSMA/CA算法流程,建立基于马尔科夫链的无线传感器网络节点MAC层分析模型,通过对该模型中节点的马尔科夫状态转移过程的分析与计算,得到节点MAC层延时的数学计算方法。(2)根据无线传感器网络节点在多跳传输中需要中继转发的特性,将每个节点的数据到达率分解为自身采集数据到达率和上一节点数据处理率两部分,运用M/M/1队列理论,建立多跳无线传感器网络传输延时模型。(3)基于智能电网的通信延时需求确定约束条件及优化目标,采用非线性优化方法,可对智能电网中的无线传感器网络的节点部署、节点采样速率等参数设置进行相应优化,通过对仿真结果的分析和实际智能电网多跳无线传感器网络的优化应用,验证了提出模型与算法的有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多跳传感器网络论文参考文献

[1].孙伟,丁震,王建平.基于多跳无线传感器网络的智能电网延时优化研究[J].电子测量与仪器学报.2019

[2].丁震.智能电网多跳无线传感器网络的延时优化研究[D].合肥工业大学.2019

[3].章思青,陶洋,代建建.能量获取无线传感器网络多跳分簇路由协议[J].计算机工程与设计.2019

[4].覃琪,谭松鹤.无线传感器网络低能耗多跳路由协议仿真[J].计算机仿真.2019

[5].吴渊,冯勇,郭磊,杨心.多跳无线可充电传感器网络中谐振中继器部署方法[J].传感器与微系统.2018

[6].廖启蒙.基于源时钟频率矫正的无线传感器网络时钟同步算法在多跳点的仿真[J].通信电源技术.2018

[7].赵砚秋.动态拓扑结构下大规模多跳无线传感器网络时间同步研究[D].山东大学.2018

[8].周沿江.机械振动多跳无线传感器网络多信道数据传输方法研究[D].重庆大学.2018

[9].祝贞阳.无线可充电传感器网络中多跳无线充电结合移动数据采集问题研究[D].杭州电子科技大学.2018

[10].马威风,陈桂芬.能量均衡的无线传感器网络多跳非均匀分簇算法[J].信息技术与网络安全.2018

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