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《中国海洋大学》 2005年
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传感器网络关键算法研究

郭忠文  
【摘要】:传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术,它综合了传感器技术、微机电系统和网络技术,能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息并对其进行处理,将信息传送到用户。在军事、环境、医学、空间探索以及工业、民用和家庭网络等领域具有广泛的应用前景。科学家预言传感器网络将成为新世纪人们生活的重要组成部分。传感器网络主要使用无线电技术进行通信,与传统的无线网络不同,因为它们通常运行在人无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中,电池无法进行充电,设计有效的协议及算法延长网络的生存周期成为无线传感器网络的核心问题。因此目前的无线网络、自组织网络(Ad-hoc)以及蓝牙网络的协议理论不适合于传感器网络,针对传感器网络应用模型、协议及算法的研究成为当今研究的热点问题。 本文主要在以下5个方面进行了研究: 1)在LEACH(LOW Energy Adaptive Clustering Hierarchy)基础上给出了LEACH中最优簇首数目计算公式应用的限定条件,提出了比此限定条件更宽的新的最优簇首数目计算公式,证明了在新的限定条件下传感器网络生存期最长。通过仿真验证了在同样的簇首数目条件下,传感器网络的耗能与簇首位置分布有关,在簇首分布均匀的情况下能量消耗较小,提出了选择均匀分布簇首的递归算法,对算法复杂度进行了分析并利用仿真验证了算法的有效性。 2)提出了供移动对象之间通信的中继传感器网络应用模型,对运动对象通信的命中率参数进行了理论分析,给出了针对这种模型、基于邮箱的拉模式与推模式算法性能对比的临界条件,为算法的选择提供了理论依据。为了进一步提高通信效率,对该模型网络的区域划分方案进行了研究,提出了满足命中率的关于区域划分的理论参考公式。 3)参考蓝牙无线自组织网络的研究背景,对传感器网络的数据包调度和路由算法进行了研究,从理论上证明了AFP算法优于RR算法。提出了一种新的适合传感器网络的RTSA调度算法和MSRT路由算法,经仿真验证了算法具有较高的调度命中率和平均线路利用率,因此该算法更节能,具有更长的网络生存期。 4)对传感器网络的时钟同步问题进行了研究。时钟同步是任何分布式系统
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP212

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 于继明;无线传感器网络基于分簇的多路径路由算法研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 高栋梁;无线传感器网络路由协议及其性能的研究[D];青岛理工大学;2010年
2 周莹;水下无线传感器网络的研究和设计[D];西安电子科技大学;2008年
3 张小庆;基于分簇结构的无线传感器网络路由协议的研究与仿真[D];武汉理工大学;2009年
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5 张鹏;基于能量优化的无线传感器网络LEACH路由协议的研究与仿真[D];武汉理工大学;2010年
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7 彭辉;基于能耗控制的无线自组织网络技术研究[D];青岛理工大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张晋;无线传感器网络覆盖控制算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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6 刘昕;基于无线传感器网络的目标跟踪系统中的算法研究[D];华中科技大学;2010年
7 窦亚玲;基于直觉模糊集的多约束网络路由决策方法研究[D];华中科技大学;2010年
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9 佟吉钢;高性能嵌入式系统技术及应用的若干问题研究[D];南开大学;2010年
10 高艺;能源自给低功耗无线传感器网络关键技术研究[D];南开大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶青;基于可信的无线传感器网络认证技术的研究[D];安徽工程大学;2010年
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3 乔田田;无线传感器网络路由协议研究[D];山东科技大学;2010年
4 彭慧;面向离散型制造业的嵌入式MES检测终端开发[D];浙江理工大学;2010年
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7 石莹;基于粒子群的无线传感器网络定位技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 黎作鹏;基于移动锚节点的无线传感器网络定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 段玉杰;IR-UWB无线传感器网络中基于TOA的定位算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 雷鸣;无线传感网络与环境信息采集技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李雄伟;杨义先;周希元;;无线传感器网络路由协议安全性研究[A];2005年信息与通信领域博士后学术会议论文集[C];2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 郑相全;基于负载均衡的无线自组网关键技术与算法研究[D];电子科技大学;2005年
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4 张卿;无线自组网中节能相关若干关键问题研究[D];复旦大学;2005年
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6 郑增威;基于能量高效的传感器网络路由算法研究[D];浙江大学;2005年
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8 蒋杰;无线传感器网络覆盖控制研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 张磊;移动自组网络协议关键技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
10 汪学清;无线传感器网络中连通与覆盖问题研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王晓峰;OFDM技术在水下声波通信系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2 陈爽;面向灵巧蒙皮的微型压力传感器的设计与分析[D];西北工业大学;2004年
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9 杜丽娟;传感器网络通信协议研究[D];黑龙江大学;2006年
10 钟韬;无线传感器网络中分簇优化算法的研究[D];电子科技大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 杜坤坤;王志良;;基于时延差和频分复用的节点定位系统[J];电子设计工程;2012年24期
2 章韵;巨德文;陈志;扈罗全;岳文静;;基于可预测移动汇聚节点的无线传感网分簇算法研究[J];计算机科学;2012年06期
3 刘京玮;赵帅兵;田乐;廖春龙;;基于ROS改进算法的无线传感器网络耗能研究[J];信息网络安全;2014年07期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 杨靖;无线传感器网络中高能效数据收集协议的研究[D];江南大学;2010年
2 高腾;能量高效的无线传感器网络分簇路由协议研究[D];大连理工大学;2011年
3 掌明;无线传感器网络能效优先通信技术研究[D];南京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 石小培;无线传感器网络低功耗路由协议研究[D];大连理工大学;2010年
2 纪振坚;面向能耗控制的无线传感器网络自组织算法研究[D];华南理工大学;2010年
3 吴丽君;无线传感器网络LEACH路由协议的研究与改进[D];华东理工大学;2011年
4 方玉杰;无线传感器网络LEACH协议的研究与改进[D];西安工业大学;2011年
5 王静;基于蚁群算法的无线传感器网络路由协议研究[D];太原理工大学;2011年
6 张峰;LEACH-R算法的研究及其在“物联网”中的应用[D];山东建筑大学;2011年
7 赵达龙;无线传感器网络路由协议与算法的优化与研究[D];南京理工大学;2011年
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【二级参考文献】
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2 陶先平,冯新宇,李新,张冠群,吕建;Mogent系统的通信机制[J];软件学报;2000年08期
3 杨鲲 ,刘大有 ,郭欣;一个具有高安全性的移动Agent系统模板结构[J];软件学报;2002年01期
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【相似文献】
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4 刘媛;邴志刚;;基于RFID的智能仓储管理系统的研发[J];天津工程师范学院学报;2006年03期
5 李凯;;无线传感器网络协议与研究[J];中国科技信息;2007年04期
6 王日俊;刘峰;凌国宇;周金龙;;浅谈传感器的发展[J];甘肃科技纵横;2007年03期
7 丰少伟;彭鹏菲;程远国;;传感器网络的数据查询处理技术研究[J];舰船电子工程;2008年01期
8 肖德琴;冯健昭;周权;杨波;;基于高斯分布的传感器网络信誉模型[J];通信学报;2008年03期
9 张玲玉;张玉峰;李凤霞;李丽敏;;用于智能交通系统的无线传感器网络[J];硅谷;2009年15期
10 胡博;沈军;;空降作战中传感器网络需求分析[J];国防科技;2009年04期
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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8 工业和信息化部 通信科技委委员 侯自强;物联网仅仅才开始[N];计算机世界;2009年
9 本报记者 韩义雷 过国忠;无锡加快建设物联网“感知中国”中心[N];科技日报;2009年
10 通讯员  张兰 记者  赵凤华;我国研制出首套IPv6微型传感路由器[N];科技日报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 易叶青;传感器网络中基于数字水印的安全数据收集机制[D];湖南大学;2011年
7 张晓丽;光纤结构健康监测系统及其传感器网络可靠性研究[D];南京航空航天大学;2012年
8 郜帅;移动传感器网络高效数据收集机制研究[D];北京交通大学;2010年
9 崔筱宁;基于传感器网络的扩散型事件监测技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 吴秋云;面向动态环境监测的无线传感器网络数据处理方法研究[D];国防科学技术大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘斌;跨层优化技术在传感器网络中的研究与应用[D];太原理工大学;2011年
2 李白莉;改进DV-Hop算法在随机传感器网络中的应用研究[D];太原科技大学;2011年
3 刘广;基于NS2的无线多媒体传感器网络多路径路由算法仿真与实现[D];陕西师范大学;2010年
4 沈昊为;传感器网络中基于Voronoi网格的快速覆盖判定算法研究[D];湖南大学;2010年
5 彭蓓雷;基于低时延和区分服务的中高速传感器网络QoS保证MAC协议研究[D];广东工业大学;2011年
6 沈卓;基于虚拟MIMO的无线温室测控系统传感器网络结构研究[D];江苏大学;2010年
7 王岩;基于流场守恒律模型的传感器网络路由技术研究[D];南京理工大学;2010年
8 王肯生;电力载波传感器网络路由算法的研究[D];中国石油大学;2010年
9 何鎏;基于嵌入式系统和现场总线的多参量传感器网络研究[D];上海交通大学;2011年
10 张军;非均匀无线多媒体传感器网络路由算法及其仿真与研究[D];陕西师范大学;2010年
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