无线传感器网络中基于动态环的数据聚集研究

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1、万方数据中图分类号堡三窆三UDC004硕士学位论文学校代码!Q5三圣密级公珏无线传感器网络中基于动态环的数据聚集研究LifetimeMaximizationthroughDynamicRing·-BasedRoutingSchemeforDataCollectinginWSNs作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：江良珊计算机科学与技术无线传感器网络信息科学与工程学院刘安丰教授论文答辩日期善趟蛳忡答辩委员会主席j驾趔7U中南大学二。一四年五月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论

2、文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：主兰建过日期：巡年』月卫日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本

3、学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：三三重业日期：竺生年』月卑日导师签名日期：巡年上月埠日万方数据无线传感器网络中基于动态环的数据聚集研究摘要：无线传感器网络是一种特殊的网络，它是由大量小的，廉价的，电池供电的传感器组成。这些传感器节点可密集部署在无人的区域中用来监测周边环境和收集有用的信息。在网络的生命周期中，收集到的信息会定期传送到基站，用于进一步处理。如何高效利用传感器节点的能量进行数据收集是无线传感器网络中需要解决的关键问题之——o在无线传感器网络中，虽然有不少数据融合策略能够大幅度的减少节点传送的数据量，从而提高网络寿命。但是，据我们目前的研究所知，这些策略

4、还没有注意到传感器网络存在的“能量空洞"现象。这篇论文针对相关数据聚集，提出了一个基于动态环的路由策略，简称基于环的相关数据路由策略(RingBasedCorrelationDataRouting(RBCDR)scheme)。这个策略改变了以往策略中采用以sink为中心的向心路由数据聚集方式，在RBCDR策略中，节点产生的数据采用离环最小跳数路由方式先路由到选定的能量较为充裕的环上，然后，网络所有的数据都沿环进行数据聚集后，再采用最短路由方式路由到sink。RBCDR策略相对于已有的研究具有如下2个优点：(1)RBCDR策略具有更高的网络寿命。RBCDR将数据聚集过程放在能量较为

5、充裕的非hotspots区域，整个网络的数据都经过数据聚集后路由给sink，使得需要传送至tJsink的数据量大大减少，从而降低了近sinkhotspots区域的能量消耗，故显著的提高了网络寿命。(2)RBCDR策略具有非常好的实用性，可以采用当前已提出的路由算法就可进行高效的数据聚集，所以这种实用的设计方案可以降低实现的复杂度。论文经过实验与理论分析发现，本文的数据聚集策略的网络寿命是以sink为中心的数据聚集策略网络寿命的200％到340％，并且RBCDR策略下整个网络的能量消耗较为均衡，使网络的能量有效利用率达到60％以上，网络剩余能量率仅为以sink为中心的数据聚集策略的

6、50％。而且RBCDR方案是在动态网络中具有低复杂性和鲁棒性，因此，非常适合于实际的实现。图34幅，表4个，参考文献62笛肺jo关键词：无线传感器网络；相关数据聚集；能量高效性；网络寿命最大化；性能最优化分类号：TP393万方数据LifetimeMaximizationthroughDynamicRing-BasedRoutingSchemeforDataCollectinginWSNsAbstract：AwirelesssensornetworkiSaspecialkindofnetworkthatconsistsofalargenumberofsmall，inexpensiv

7、e，battery---poweredsensors．Thesensorscanbedenselydeployedtomonitortheenvironmentandcollectusefulinformationontheirsurroundings．Duringthelifetimeofnetwork，thecollectedinformationisperiodicallygatheredandtransmittedtoabasestationforfurtherproce