【摘 要】
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无线传感器网络中,传感器节点由于受体积和成本的限制,通常采用能量有限的电池提供能量。但是由于整个应用网络中部署有大量的传感器节点,加上工作环境一般比较恶劣,这样使得
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无线传感器网络中,传感器节点由于受体积和成本的限制,通常采用能量有限的电池提供能量。但是由于整个应用网络中部署有大量的传感器节点,加上工作环境一般比较恶劣,这样使得替换传感器节点的电池或者对电池充电很困难。如何充分利用有限的网络资源保证整个网络应用质量并延长整个网络的使用寿命是无线传感器网络研究必须面对的问题。本文首先综述了数据可靠传输模型和能量消耗模型,通过理论分析,得到了线型无线传感器网络中基于重传机制的各种协议的数据转发特征。在此基础上,提出了在保障应用的可靠性要求下提高网络寿命的节点部署策略,理论分析和实验结果表明,与节点均匀部署方案相比,本文提出的策略在保证可靠性的前提下至少延长了20%的网络寿命。主要研究内容和成果如下:1)在线型无线传感器网络中,保证整个网络一定的统计可靠性的前提下,运用概率论与数理统计方法,对自动重传N次协议、SW ARQ协议、SR ARQ协议和GBN ARQ协议进行数据量和能耗的分析,并计算出具体网络规模下每个节点在每次数据收集过程中承担的数据量和消耗的能量。2)基于1)中的研究结果,提出了在保障应用的可靠性要求下延长网络寿命的节点部署策略。主要思想是在承担数据量多消耗能量多的节点采用较小的发送半径,反之采用较大的发送半径。简单的说就是最小化能量消耗最大的节点消耗的能量。理论分析和实验结果表明这种节点部署方案能在保证一定的可靠性的前提下使每个节点消耗的能量基本趋于均匀从而延长整个网络的使用寿命。最后对本文研究的内容进行了总结,并指出了将来的研究方向和想法。
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