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《受控移動(dòng)性在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號(hào)TP393學(xué)校代碼10590UDC621.3密級(jí)公開深圳大學(xué)碩士學(xué)位論文受控移動(dòng)性在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究學(xué)位申請(qǐng)人姓名陳臻專業(yè)名稱信息與通信工程學(xué)院（系、所）信息工程學(xué)院指導(dǎo)教師姓名王娟副教授原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文受控移動(dòng)性在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的作品或成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。論文作者簽名
2、：日期：年月日受控移動(dòng)性在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用研究摘要無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一項(xiàng)具有前景的新型信息采集技術(shù)，日益得到國內(nèi)外各界的高度重視。近年來，有學(xué)者考慮在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入移動(dòng)元素以均衡節(jié)點(diǎn)的能耗、延長網(wǎng)絡(luò)壽命。移動(dòng)元素的引入為網(wǎng)絡(luò)控制和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了新的思路和手段。本文以修復(fù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的覆蓋空穴、優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)能耗和延長網(wǎng)絡(luò)壽命為目標(biāo)，圍繞受控移動(dòng)性在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的優(yōu)勢及效果展開研究，論文的主要工作總結(jié)如下：1)為了在修復(fù)覆蓋空穴的同時(shí)均衡節(jié)點(diǎn)的能耗并保證網(wǎng)絡(luò)的能效性，本文考慮在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中引入具備受
3、控移動(dòng)能力的節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)優(yōu)化節(jié)點(diǎn)布局的多目標(biāo)優(yōu)化問題，并提出一種受控移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的布局優(yōu)化策略(ControllableMobilitySchemebasedonGeneticAlgorithms,CMSGA)。策略引入非支配排序多目標(biāo)優(yōu)化遺傳算法(Non-dominatedSortingGeneticAlgorithm-II,NSGA-II)的尋優(yōu)機(jī)制，以所設(shè)計(jì)的適應(yīng)度函數(shù)為優(yōu)劣評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，可以經(jīng)過一定次數(shù)的迭代收斂至最優(yōu)值，從而確定移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的布局優(yōu)化方案。仿真結(jié)果表明，所提出的布局優(yōu)化策略CMSGA可以修復(fù)覆蓋空穴并延長
4、網(wǎng)絡(luò)的壽命。2)在利用無人機(jī)(UnmannedAerialVehicle,UAV)收集數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，本文以優(yōu)化能耗和延長網(wǎng)絡(luò)壽命為目標(biāo)，考慮分層的數(shù)據(jù)收集算法框架，提出一種由遺傳算法優(yōu)化訪問路徑的無人機(jī)輔助數(shù)據(jù)收集算法(UAV-AssistedDataCollectingbasedonGeneticAlgorithm,UADC-GA)，并將算法分為路點(diǎn)選擇策略和路徑規(guī)劃策略兩部分加以實(shí)現(xiàn)。在路點(diǎn)選擇策略方面，UADC-GA聯(lián)合考慮將能耗和能量均衡性作為優(yōu)化目標(biāo)設(shè)計(jì)適應(yīng)度函數(shù)，并引入遺傳算法(GeneticA
5、lgorithm,GA)的尋優(yōu)機(jī)制求解最佳方案。在路徑規(guī)劃策略方面，UADC-GA考慮最小化UAV遍歷路點(diǎn)的路徑距離，并引入蟻群算法(AntColonyAlgorithm,ACA)求解最短路徑。仿真結(jié)果表明，在沒有明顯增加UAV飛行距離的情況下，UADC-GA算法能夠更有效地均衡節(jié)點(diǎn)能量、延長網(wǎng)絡(luò)壽命，并且其效果比相關(guān)文獻(xiàn)中提出的UADC-LEACH算法更接近系統(tǒng)分析下的理論數(shù)值仿真結(jié)果。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；受控移動(dòng)性；網(wǎng)絡(luò)壽命；多目標(biāo)優(yōu)化；遺傳算法IResearchonApplicationsofControl
6、lableMobilityinWirelessSensorNetworksAbstractWiththedevelopmentboomofcommunication,sensorandcomputertechnology,wirelesssensornetworkshavebeenproposedasanewmethodforinformationgathering.Recentyears,novelapproachesofutilizingcontrollablemobileelementsfornetworkco
7、ntrolandnetworkoptimizationhavebeenstudied.Mobileelementsinthenetworkareconsideredbeingabletobalancetheenergycostamongdifferentsensorsandtoprolongthenetworklifetime.Inthisthesis,wedoresearchontheapplicationofcontrollablemobilityinwirelesssensornetworkswiththeai
8、mofrepairingcoveragehole,reducingenergyconsumptionandextendingnetworklifetime.Themaincontributionsofourworkaresummarizedasfollows:1)Inordertorepaircoverageholeandbalancesens
