● 摘要
近年来,无线传感器网络发展十分迅速,在很多领域已经广泛采用。但是,由于无线传感器网络是面向应用的网络,和应用背景密切相关,不同场景之间缺乏共性;其次,无线传感器网络节点数目巨大,且目前价格高昂;再加上目前缺乏一种方便有效的传感器网络规划方法,因此,盲目的部署会导致得不偿失。这些因素使得无线传感器网络规划的研究已经成为一个迫切的问题。本论文通过考察无线传感器网络的相关应用,结合用户部署无线传感器网络的实际需求,参考无线网规划的理念,总结出了无线传感器网络规划的关键技术:无线传感器网络覆盖控制、模型抽象和网络模拟、网络性能评价和优化。然后据此抽象出无线传感器网络规划体系结构,设计了无线传感器网络规划原型系统的实现框架,开发了一个无线传感器网络规划原型系统。论文完成的主要工作包括通过概率分布及扩散公式实现了传感器节点放置方法;研究和实现了无线传感器网络覆盖控制方法;深入剖析开源模拟器J-Sim各组件的功能及联系,修改了传感器节点能量模型,扩充了路由协议、MAC协议、无线电传输等模型;最后,基于网络模拟结果,针对生存期、延迟、可靠性及可升级性四种性能指标,对整个无线传感器网络进行性能评价。本论文开发的原型系统操作简单,界面亲和,成功的完成了节点放置、覆盖控制、网络模拟和性能评价各项规划关键功能,证明了规划体系结构设计的正确性和实用性。原型系统地实现为无线传感器网络规划软件平台的设计与实现奠定了基础。将来,无线传感器网络规划软件平台必然会极大地促进无线传感器网络的实用化并为无线传感器网络的研究者和使用者带来极大的便利。
相关内容
相关标签