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《無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂蒲芯俊酚蓵T上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、第28卷第4期增刊2007年4月儀器儀表學(xué)報ChineseJournalofScientificInstrumentVol.28No.4Apr.2007無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂蒲芯亢聲猿?,陳白,翟明,劉?蕉山大學(xué)電氣工程學(xué)院秦皇島066004)m要:拓?fù)淇刂瓶梢允篃o線傳感器網(wǎng)絡(luò)的資源得到合理高效地使用,延長整個網(wǎng)絡(luò)的生存周期.本文立足于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制問題?分類總結(jié)了近年來提出的各種拓?fù)淇刂平Y(jié)構(gòu)模型和有代表性的研究成果?著重討論了一些典型的新?lián)淇刂扑惴?,并對這些算袪迸行了總結(jié),最后,指出了目前無線傳感
2、器網(wǎng)給拓?fù)淇刂曝匠纸鉀Q的冋題,并展望了其未來的發(fā)展方向.關(guān)鍵詞:無線傳感器網(wǎng)絡(luò),拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);拓?fù)淇刂芐tudyoftopologycontrolinwirelesssensornetworksHaoXiaochen,ChenBai,ZhaiMing,LiuBin(CollegeofEUctricalEngineeringfYanshanUniversity9Qinhuangdao066004?China)Abstract:Theresourceofwirelesssensornetworkscanbeusedeffi
3、cientlyandthesubsistenceperiodofthenetworkscanbeprolongedbyusingtopologycontrolBasedonthetopologystructureandcontrolofwirelesssensornetworks?differentkindsoftopologystructuremodelspresentedrecentlyandsomerepresentativeconclusionsaresummarizedinthispaper.Somet
4、ypicalTopologycontrolarithmeticaremainlydiscussedandsummarized.Atlast,someproblemsofwirelesssensornetworkssolvedurgentlyandtheintendingdevelopmentdirectionarepointedoutKeywords:wirelesssensornetworks;topologystructure;topologycontrol1引官無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wirelesssensorne
5、twork,WSN)是繼因特網(wǎng)之后,將對人類生活產(chǎn)生重大影響的熱點技術(shù)⑴.它是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量廉價傳感器節(jié)點,通過無線通信方式形成的一個多跳自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對象的信息?并發(fā)送給觀察者[旳?拓?fù)淇刂剖菬o線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中的一個基礎(chǔ)問題,良好的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)能夠提高路由協(xié)議和MAC協(xié)議的效章,為數(shù)據(jù)融合、時間同步和目標(biāo)定位等問題提供基礎(chǔ)⑷。通過對洌絡(luò)拓?fù)涞难芯浚蛊湓诒WC網(wǎng)絡(luò)連通性和覆蓋度的情況下,合理高效地使用網(wǎng)絡(luò)能量,延長整個網(wǎng)絡(luò)的生存周期,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展有著
6、重要的意義.因此,拓?fù)淇刂瞥蔀闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的一個研究熱點.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中拓?fù)淇刂频囊饬x主要有以下幾個方面:(1)影響整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間.拓?fù)淇刂频囊粋€重要目標(biāo)就是在保證網(wǎng)絡(luò)連通性和覆蓋度的情況下.盡址合理高效地使用網(wǎng)絡(luò)能量,延長整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間‘(2)降低節(jié)點間通信干擾,提高網(wǎng)絡(luò)通訊效率。如果無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都以大功率進(jìn)行通信,會加劇節(jié)點之間的干擾?降低通訊效率,并造成節(jié)點能量的浪費。相反,如果選擇太小的發(fā)射功率,會影響網(wǎng)絡(luò)的連通性。所以,拓?fù)淇刂浦械墓β士刂剖墙鉀Q這個矛盾的重要技術(shù)之一.(3)為
7、路由協(xié)議提供基礎(chǔ).在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中,只有活動的節(jié)點才能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),而拓?fù)淇刂瓶梢源_定由哪些節(jié)點作為轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點,同時確定節(jié)點之間的鄰居關(guān)系$Y(4)影響數(shù)據(jù)融合.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)融合指傳感器節(jié)點將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給骨干節(jié)點,骨千節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)觸合?并把融合結(jié)果發(fā)送給數(shù)據(jù)收集節(jié)點,而骨干節(jié)點選擇的基礎(chǔ)就是拓?fù)淇刂疲?5)彌補節(jié)點失效的影響。傳感器節(jié)點可能部署在惡劣環(huán)境中,在軍爭應(yīng)用時甚至部署在敵方區(qū)域中,所以很容易受到破壞而失效,這就要求網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有魯捧性以適應(yīng)這種情況。本文將從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和拓?fù)淇刂频木唧w算
8、法入手,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與控制算法進(jìn)行分類總結(jié),并分析各自具有的特性,以求為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂频难芯刻峁┗A(chǔ)。2拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有三種:星狀網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)以及混合網(wǎng)⑸,它們各有其自身的特點?;镜男菭罹W(wǎng)折撲結(jié)構(gòu)是一個單跳(Singl^hop)系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)中所有無線傳感器節(jié)點都與基站和網(wǎng)關(guān)進(jìn)行雙向通信,星狀網(wǎng)整體功耗最低,但節(jié)點與基站間的傳