1、“.....那么他们就通过连线直接连接在起。因而所有链接假设是双向的。用表示节点所有邻接点的集合。网络是连通的且所有边都是可以相互通信的,即任意个节点,之间定存在条路径。能量模型设节点检测到事件,向中间节点发送信息,则对于个无线电通信的简单模型而言,节点发送单位信息需要的能量表示为式其中是传输每比特信息消耗的能量,代表传输设备的能量消耗包括低功率的运算放大器,和都是由节点收发器的特性决定的,是传输范围,参数是信道路径丢失指数,依赖于环境,而且般是至。是传播的比特率,是固定的。节点接收单位信息所需的能量是固定的,表示为式其中是接收每比特信息消耗的能量,单位是能量,目前可用的典型值为在时,。现在考虑在无线传感器网络中跳路径中的能量损耗情况,假设在源节点产生厄兰信息量距离下跳节点的距离是......”。
2、“.....其中节点接收节点发来的厄兰信息需要消耗的能量表示为式,我们的目标是设计个在不低于节点能量阀值,可据实际情况设置的情况下,让节点处于不同的工作状态以节约能量,通过不同的节点分发数据流来防止些节点过早的死亡均衡节点能量和延长网络的生存周期。设节点的初始能量为,网络经过段时间的运行后,节点在时刻前共执行了次的信息发送,次的信息接受设此时节点的能量还没低于阀值,且每次接收和发送信息的单位是厄兰,则节点在时刻的剩余能量可用式表示,,如果小于,则修改节点的信息表设置标志,向邻节点传播信息如位置标志等。同时告知邻节点不要向节点传播信息,并且使节点处于长休眠状态否则节点将进行下次的传送或接收。传感器节点状态转换模型我们引人个标志和长期睡眠状态机制来实现无线传感器络中节点的能量均衡。在无线传感器网络中,节点在不同的状态具有不同的能量消耗,我们基于算法中的节点状态模型......”。
3、“.....模型中节点共有种工作状态睡眠状态传感器模块关闭,通信模块关闭,能量消耗最小感知状态传感器模块开启,通信模块关闭,节点感知事件发生侦听状态传感器模块开启,通信模块空闲接收状态传感器模块开启,通信模块接收发送状态如果则表明节点的低于节点能量阀值,可据实际情况设置,传感器模块关闭,通信模块关闭,节点转入长期睡眠状态,不响应任何事件如果传感器模块开启,通信模块发送长期睡眠状态,表示该节点能量已低于阀值,不响应任何事件。节点状态转换模型,如图所示。是睡眠状态定时器,侦听状态定时器,感知状态定时器。图传感器节点状态转换模型单个节点节能策略由节点能耗分析可知,节点的传感器模块和通信模块关闭,进入休眠状态,可以大大降低能耗。如图所示,在带标志的传感器节点转换模型中,开始时设置所有节点的,在传感器工作的过程中,通过传递的能量来判断是否低于,如果低于......”。
4、“.....此时置,让该节点处于长期睡眠状态,改由其他节点来发送信息如果不低于,表示该节点处于正常的工作状态,可以进行相关的操作,此时。在节点收到信息以后,通过标志的值来决定该节点是否发送或者转发收到的信息。节点状态转换算法流程图图节点状态转换算法流程图通信子系统的节能策略。在节点的三个主要能耗子系统中,通信子系统能耗所占的比例是最大的。因此在没有通信任务时,我们应该要尽量将无线通信部件切换到睡眠状态下,以节省能源,而不是让其直在空闲状态。对于通信子系统的节能,还可以缩短传送距离,最大化生存时间和有效节能。下面我们提出能量有效地最大生存周期和最小路由算法,该算法选择与节点方向最接近的节点作为下跳角度最小。假设每个节点和节点的位置已知。邻节点必须周期性的交换信息,当事件发生时,每个传感节点从它的表中找出下个节点,该节点与夹角很小,并且剩余能量大于阈值。以此类推,能够发现传输信息的最短路由......”。
5、“.....邻节点坐标,节点坐标,剩余能量,节点与节点的夹角,节点与邻节点的夹角表表示数据结构,其中意味着节点能量大于阈值意味着节点能量小于阈值,是节点与的夹角,是节点与邻节点的夹角。图表明算法,图表示初始节点选择节点作为下跳节点,在,,的绝对值最小的方向上发送信息,段时间后,节点的剩余能量低于,这时如果节点有条信息要发送给他的下跳,节点将要找到节点为下跳,但节点不再它的邻居表中节点变成灰色,因为节点对应的的绝对值最小,这样节点将要选择节点作为下跳如图所示。该方法能够延长网络的生存时间。图源节点经节点到达的路由上面阶段中生成的启发信息,需要同时发送报告的节点相互协商,选择距离簇首节点最近的节点发送报告。不过子区域中节点的数量,节点的分布仍然会对节点的能量消耗有重大影响,在这里我们先不予以讨论。具体算法如下首先将整个网络划分为等大小的子区域......”。
6、“.....我们通过基于剩余能量的联合选举动态成簇算法选取簇首,每个簇首搜集它所监测区域的所有节点的位置信息能量信息以及相邻簇首的位置能量信息,并将上述信息构造成信息表。我们假设每个节点都已经通过或其他方法知道自己的地理位置,设置网络中所有节点的能量阈值为,并对处于工作状态的节点设置标志其他的节点设置标志。节点检测用户是否有发出查询请求,如果有,则根据该查询请求判断网络中是否有固定的查询路径,若有,则直接按固定路径查询若没有,则根据最短距离分配准则,,将查询请求传送至距离节点最近的并且能量最大的簇首节点若无查询请求,则让节点处于空闲等待状态,直至感知到查询请求。如果查询请求已经到达查询目标区域,则在区域内进行信息采集,通过簇首加工处理以后转若未到达目标区域,仍需在簇首间传播查询请求,则依据簇首构建的信息表中信息,根据最短距离分配准则和最大剩余能量......”。
7、“.....直至查询到目标区域,再进行目标区域内的信息搜集。网络中的每簇首节点在接收并传送查询请求之后,我们需要计算它的的剩余能量,,若小于能量阈值,则使节点处于长休眠状态,并设置,然后根据基于剩余能量的联合选举动态成簇路由算法选举新的簇首,并构建新的信息表若大于,则让节点处于休眠状态,并随时准备感知和接受其它的查询请求。在子区域中搜集到符合用户需求的信息之后,接下来就进行信息反馈。其查询流程图如图所示图查询流程图其查询伪代码如图所示图查询伪代码其查询路径图所示图查询路径图信息反馈当查询到目的节点之后,我们需要将查询到的信息反馈到用户终端。在信息反馈的路径中我们仍然选择最短距离分配准则,即。具体算法如下将查询到的信息进行处理,以便在信息的反馈过程中可以节省更多的能量。我们假设进行查询之后网络中的节点位置是固定的,且经过节点剩余能量计算......”。
8、“.....我们则将查询到的信息按原来查询的路径返回,其反馈路径图如图所示图反馈路径图假如在原查询的路径中计算到簇首节点的能量小于阈值,无法再进行传播信息,则我们需要重新选择条反馈路径,在新选择的簇首中,其路径我们仍然采用最短距离分配准则。新簇首的选择我们采用联合选举成簇动态路由算法,这在上面已经介绍过了。例如在信息反馈是计算到原查询路径中的簇首节点失效,则我们就需要选择新的路径来向用户终端反馈已经查询到的的信息。新的反馈路径图如图所示图改变后的反馈路径图其具体的步骤如下新的簇首选举完成之后,进行簇首信息的初始化,构造新的信息表,表中的信息包括簇首自己的位置信息能量信息,邻簇首的位置能量信息,该簇首所监测区域内的所有节点的位置能量信息。将处理过的查询信息传送至目标区域的簇首节点,该簇首节点接收到信息之后,将信息写入自己的信息表,簇首间的信息传播我们均采用最短距离分配准则......”。
9、“.....我们需要计算工作过的每节点的剩余能量,。将节点的剩余能量与节点能量阈值比较,若低于,则让节点进入长休眠状态,之后该区域中通过联合选举动态成簇算法选择新的簇首,并构建新的信息表若大于,则让节点处于睡眠状态,等待并感知下次的信息传播。按照上面的步骤,直至将信息反馈至用户终端。其反馈流程图如图所示图反馈流程图其反馈伪代码如图所示图反馈伪代码仿真结果实验主要验证信息查询的能量消耗,响应时间等。实验时,假定数据长度。当监测区域,节点数为时,实验结果分别如下图和图所示图各算法时间延迟比较图各算法能量消耗曲线比较从图中我们可以看出算法的性能明显优于算法和算法。结论致谢本文的研究工作是在导师掌明教授的悉心指导下完成的。值此论文完成之际,我要向我的导师掌明教授表示最衷心的感谢和最诚挚的敬意。在选题论文撰写的系列过程中掌老师都寄予了极大的帮助和指导。在课程设计过程中......”。
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