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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂啤酚蓵T上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂仆負(fù)淇刂萍夹g(shù)概述什么是拓?fù)渫負(fù)鋵W(xué)(topology)是研究幾何圖形或空間在連續(xù)改變形狀后還能保持不變的一些性質(zhì)的學(xué)科。它只考慮物體間的位置關(guān)系而不考慮它們的形狀和大小。WSN的拓?fù)淇刂芖SN中的拓?fù)洳粌H考慮節(jié)點(diǎn)的位置，還包括了節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)以及節(jié)點(diǎn)間的鏈路WSN拓?fù)淇刂?TopologyControl)：節(jié)點(diǎn)活動狀態(tài)的管理和調(diào)度；節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率和調(diào)度計(jì)劃的控制；節(jié)點(diǎn)通信覆蓋范圍和節(jié)點(diǎn)連通性的控制WSN拓?fù)淇刂频难芯糠较颍汗β士刂?；?jié)點(diǎn)活動狀態(tài)調(diào)度拓?fù)淇刂萍夹g(shù)概述通信半徑感知半徑節(jié)點(diǎn)密度覆蓋范圍連通度發(fā)射功率拓?fù)淇刂萍夹g(shù)概
2、述路由層拓?fù)涔芾?控制MAC層向上提供信息向上提供信息觸發(fā)算法運(yùn)行觸發(fā)算法運(yùn)行拓?fù)淇刂萍夹g(shù)概述拓?fù)淇刂频淖罱K目的高效利用網(wǎng)絡(luò)能量，減少節(jié)點(diǎn)間干擾，延長網(wǎng)絡(luò)壽命網(wǎng)絡(luò)部署減少能量消耗優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)部署目標(biāo)功率控制活動調(diào)度節(jié)點(diǎn)活動管理聚簇管理輔助路由協(xié)議目標(biāo)目標(biāo)目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)部署網(wǎng)絡(luò)部署使每個(gè)節(jié)點(diǎn)充分發(fā)揮作用，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確獲取和收集決定網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和連通性節(jié)點(diǎn)可靠性模型主要思想：節(jié)點(diǎn)的可靠性是節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中處于活動狀態(tài)的概率；對于給定的能耗預(yù)算，可以估計(jì)滿足系統(tǒng)可靠性的最小節(jié)點(diǎn)可靠性。連通性與覆蓋范圍無直接關(guān)系節(jié)點(diǎn)數(shù)量：節(jié)點(diǎn)增多，維持連通性和覆蓋范圍所花
3、費(fèi)的總能耗下降節(jié)點(diǎn)忙閑比和冗余度對部署也有影響：密度上升，忙閑比可下調(diào)。超過某一閾值后，增加節(jié)點(diǎn)冗余度對于降低忙閑比無效果功率控制功率控制對節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率進(jìn)行靜態(tài)設(shè)置或動態(tài)調(diào)整在保證網(wǎng)絡(luò)連通性基礎(chǔ)上，調(diào)整鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)，降低節(jié)點(diǎn)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)壽命維持必要的連通性在此前提下降低節(jié)點(diǎn)傳輸功率目標(biāo)盡可能短的路徑網(wǎng)絡(luò)中平均一跳的實(shí)際傳輸距離縮短目標(biāo)支持分布式操作有好的擴(kuò)展性以便支持大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)基于節(jié)點(diǎn)度的方法功率控制什么是節(jié)點(diǎn)度節(jié)點(diǎn)度是指距離節(jié)點(diǎn)一跳范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目?；诠?jié)點(diǎn)度的功率控制方法旨在通過尋找節(jié)點(diǎn)的最佳發(fā)射功率，在不影響網(wǎng)絡(luò)連通性的前
4、提下，減少能量消耗，延長網(wǎng)絡(luò)壽命?；诠?jié)點(diǎn)度的方法功率控制本地平均算法(LMA)初始狀態(tài)下，各節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率相同，定期廣播自己的生命周期消息(LifeMsg)節(jié)點(diǎn)收到其他節(jié)點(diǎn)的LifeMsg后，發(fā)送確認(rèn)消息LifeAckMsg進(jìn)行應(yīng)答；發(fā)送節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)收到的LifeAckMsg數(shù)量判斷自己的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量nr節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量判斷是否需要改變發(fā)射功率：若鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)nr大于最大值nmax，則降低發(fā)射功率；若鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)nr小于最小值nmin，則提高發(fā)射功率；若nr介于nmin和nmax之間，則不調(diào)整發(fā)射功率基于節(jié)點(diǎn)度的方法功率控制本地鄰
5、居平均算法(LMN)初始狀態(tài)下，各節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率相同，定期廣播自己的生命周期消息(LifeMsg)節(jié)點(diǎn)將自己的實(shí)際鄰居數(shù)放在LifeAckMsg中發(fā)送出去，發(fā)送LifeMsg消息的節(jié)點(diǎn)收到所有鄰居的LifeAckMsg回復(fù)，計(jì)算出鄰居節(jié)點(diǎn)的平均值作為自己的平均鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)量判斷是否需要改變發(fā)射功率基于鄰近圖的方法功率控制鄰近圖方法思想基本思想：設(shè)所有節(jié)點(diǎn)都使用最大發(fā)射功率發(fā)射時(shí)形成的拓?fù)鋱DG(即UDG)，按照一定的鄰居判別條件q求出該圖的鄰近圖(即特殊生成子圖)G‘，最后G’中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)以自己所鄰近的最遠(yuǎn)通信節(jié)點(diǎn)來確
6、定發(fā)射功率。主要算法包括RNG、MST、LMST等LMST算法：每個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)建各自的局部最小生成樹，將這些局部最小生成樹合并為一張新圖。LMST優(yōu)勢：與UDG相比降低了能耗，包含的鏈路更少，降低了網(wǎng)絡(luò)中的干擾，提升了效能?；卩徑鼒D的方法功率控制其他方法功率控制CONREAP方法思想基本思想：采用了基于機(jī)會的方法并考慮了無線通信范圍內(nèi)的“過渡區(qū)域”；處于過渡區(qū)域的節(jié)點(diǎn)既不是完全連通的也不是完全斷開的，這些節(jié)點(diǎn)可能成功接收一部分?jǐn)?shù)據(jù)，下次發(fā)送的數(shù)據(jù)可能無法正確接收。算法引入網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性參數(shù)，當(dāng)參數(shù)高于某一閾值時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的能耗最小。過渡區(qū)域：某
7、些區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)雖在圓心節(jié)點(diǎn)的通信半徑內(nèi)，但由于信號衰減等原因，造成通信質(zhì)量不佳，此區(qū)域及過渡區(qū)域。目的：減少重復(fù)路由造成的節(jié)點(diǎn)能量快速衰減?；顒诱{(diào)度活動調(diào)度通過控制節(jié)點(diǎn)活動和睡眠狀態(tài)的切換來滿足節(jié)能等需求“狀態(tài)切換”指在維持連通度前提下，關(guān)閉冗余節(jié)點(diǎn)，留下部分可以滿足網(wǎng)絡(luò)需求的節(jié)點(diǎn)工作節(jié)點(diǎn)的關(guān)閉或休眠只針對節(jié)點(diǎn)的無線收發(fā)模塊，節(jié)點(diǎn)處于這兩種狀態(tài)時(shí)，其傳感器等其他部件還可以工作所處位置一般位于MAC層和網(wǎng)絡(luò)層之間，與路由協(xié)議關(guān)系密切地理自適應(yīng)保真算法(GAF)依據(jù)節(jié)點(diǎn)地理位置信息選擇骨干節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)必須知道自己的地理位置。GAF算法在每個(gè)網(wǎng)
8、格內(nèi)維持一個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)，保證網(wǎng)絡(luò)連通性，讓其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)入睡眠狀態(tài)減少能耗發(fā)現(xiàn)狀態(tài)：節(jié)點(diǎn)與鄰居交換“鄰居發(fā)現(xiàn)消息”，包括節(jié)點(diǎn)ID、網(wǎng)格ID、預(yù)估節(jié)點(diǎn)活動時(shí)間和節(jié)點(diǎn)狀態(tài)活動狀態(tài)：節(jié)點(diǎn)參與路由活動，處理網(wǎng)格內(nèi)通信活動
