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基于移动Agent的无线传感器网络拓扑管理研究

凡高娟  
【摘要】: 无线传感器网络是由一组传感器以特定方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息,并发布给观察者,已经被广泛用于军事、气象、航空航天、通信、医疗、商业等,有着广阔的应用前景。无线传感器网络的网络管理是对节点进行组织和控制的关键点和核心问题,是保障无线传感器网络安全、稳定、可靠、高效运行的重要条件,研究无线传感器网络的网络管理具有十分重要的理论意义和实用价值。 本文通过研究无线传感器网络的发展前景和无线传感器网络管理的应用需求,对无线传感器网络的体系结构存在的相关问题及无线传感器网络拓扑发现中存在的问题进行分析。结合移动Agent的应用前景,围绕无线传感器网络管理这一主题,开展了一系列研究工作。本文所做的工作主要有以下两个方面: 1.提出了一种基于移动Agent的无线传感器网络分簇管理模型,弥补了当前大多数无线传感器网络管理模型未考虑节点能量的缺陷。目前大多数无线传感器网络管理模型由于未考虑各节点能量因素,采用各节点间相互报告管理信息的方式,从而过快消耗节点能量而导致网络生存时间缩小。基于移动Agent的无线传感器网络管理模型是在继承传统模型优势的基础上,充分考虑能量因素建立的模型。理论分析表明,该模型在节能、数据融合、拓扑控制等方面比传统模型更具有优势。 2.提出一种基于移动Agent的无线传感器网络拓扑发现算法。无线传感器网络最大的特征就是能量受限,然而,目前的大多数拓扑算法未考虑到节点能量因素,算法中拓扑发现请求过多消耗能量,从而无法保证网络的连通性。基于移动Agent的拓扑发现算法从能量角度改进了传统算法。仿真结果显示,该算法在其它算法性能基本不变的基础上,拓扑发现过程比传统算法可以节约大约30%的能量,具有更好的网络连通性能。


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