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1、毕业论文(设计)题 目机会传感器网络数据分发策略研究学生姓名指导教师学 院专业班级完成时间毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照
2、学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学
3、位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学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,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日目录摘要IABSTRACTII第一章 概述11.1机会网络的研究背景11.2机会网络的应用及研究意义21.3本文研究内容及组织结构3第二章 机会传感器网络的研究现状42.1机会传感器网络的概念和理论基础42.2无线传感器网络的体系结构52.2.1分层的网络通
4、信协议52.2.2网络管理平台62.2.3应用支撑平台72.3研究问题在WSN体系结构中的位置72.4机会传感器网络的通信特征72.4.1机会传感器网络中传感器节点的分类82.4.2机会传感器网络中数据分发的分类8第三章 典型协议分析93.1谣言传播协议分析103.1.1谣言协议的基本思想103.1.2谣言传播协议的适用情况103.1.3谣言传播协议性能分析103.1.4谣言传播协议在本设计中的运行流程伪代码(以传感器节点为单位)113.2定向传播协议分析113.2.1定向传播协议的基本思想113.2.2定向传播协议的适用情况113.2.3定向传播协议的性能分析113.2.4定向传播协议在本设
5、计中的运行流程伪代码(以传感器节点为单位)123.3协议性能比较12第四章 数据传输协议的改进及其理论基础134.1协议的改进134.1.1改进方法a134.1.2改进方法b134.2改进后的协议运行流程伪代码(以传感器节点为单位)134.3传感器节点随机移动的运动规律分析144.4提出新协议网格划分协议154.5网格划分协议具体描述15第五章 模拟系统的设计与实现165.1模拟系统的体系结构165.2模拟系统的功能描述165.3模拟系统主要类和属性185.3.1传感器节点185.3.2用于管理的全局变量195.3.3节点随机移动的move函数195.4模拟系统的表现形式215.5模拟系统的数
6、据收集和分析机制215.6模拟系统流程图215.6.1模拟系统演示流程图215.6.2谣言传播协议流程图225.6.3定向传播协议流程图235.6.4改进后的协议流程图23第六章 模拟结果与分析256.1谣言传播协议模拟结果256.2 定向传播协议模拟结果276.3 改进后的协议Lees传输协议模拟结果296.4网格模式谣言传播协议模拟结果306.5 网格模式定向传输协议模拟结果316.6 网格模式Lees协议模拟结果326.7 六个模拟结果比较分析32第七章 结论34参考文献35摘要信息时代的今天,追求高效便捷的信息资源已成为生产生活中的重要活动,而无线传感器网络以其优异的数据传输性能,在各
7、个领域都得到了广泛的应用。所以无线传感器网络中数据分发的研究显得尤为重要。这篇论文致力于找到一种高效、节能的方案,把数据信息传送给某个目标节点。通过分析两种已有的数据传输协议,进行改进提高他们的性能。由随机运动的特定规律,提出新的数据传输方案,减少各种传输中的能量消耗和时间消耗。进而完善整个无线传感器网络的工作性能。通过研究随机运动的规律,发现随机运动的节点会局限在某一范围内运动,因此节点之间通信机会较少。使可移动sink沿设定好的轨迹移动,穿过整个传感器节点区域,让所有节点都有较多的机会与sink节点通信,使得数据传输更快。这种新的数据传输方案的提出,能够更好的适应各种变化的实际要求,必将对
8、无线网络的发展产生深远的影响。关键词:无线传感器网络,移动sink,数据分发ABSTRACTAs the society has steped into the information age,having access to efficient and convenient information resources has become the critical act in both life at home and that at work.because of the Wireless Sensor Networks(WSN) excellent performance,WSN ha
9、s been widely used in every field. It is of importance to do further study about data dissemination.In this paper, the authority addresses to find a better solution to transfer data to a certain target with less energy cost and time cost.Via analysing two existing data dissemination protocols and le
10、arning the specific rules of the random movement, we will come up with a new protocol to decrease the consumption of energy and that of time. The working performance of the entire wireless sensor network will be improved greatly.We can get the conclusion from the rules of random movement that a rand
11、omly moving node will be limited in a specific area. So there will be very few chances for each node to communicate with other nodes.However, making a mobile sink with a certain track move through the entire sensor nodes field will enable all the nodes to communicate with the sink node easily.The ne
12、w solution of data dissemination will meet the various practical requirements so well that it will must bring a positive impact to the development of WSN.Key words: wireless sensor network, mobile sink, data disseminationII机会传感器网络数据分发策略研究参考文献_第一章 概述1.1机会网络的研究背景近年来随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的发展,作为现代信息获取的重要技
13、术之一,传感器技术日益成熟,这些小型传感器一般称作sensor node(传感器节点)。无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN) 就是由大量的密集部署在监控区域的智能传感器节点构成的一种网络应用系统。由于传感器节点数量众多,部署时只能采用随机投放的方式,传感器节点的位置不能预先确定;在任意时刻,节点间通过无线信道连接,采用多跳(multi-hop)、对等(peer to peer)通信方式,自组织网络拓扑结构;传感器节点间具有很强的协同能力,通过局部的数据采集、预处理以及节点间的数据交换来完成全局任务。而在各种实际自组织网络应用中,节点移动、节点稀疏、射频关闭
14、或者障碍物造成信号衰减等多种原因都可能导致网络大多数时候不能连通,被分为若干个不连通的子区域1,类似这样的网络就是机会网络。除了传感器节点可移动,机会传感器网络还有很多鲜明的特征。1. 大规模网络。为了获取精确信息,在监测区域通常部署大量传感器节点,传感器节点数量可能达到成千上万,甚至更多。通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比;通过分布式处理大量采集的信息能够提高监测的精确度,降低对单个节点传感器的精度要求;大量冗余节点的存在,使得系统具有很强的容错性能;大量节点能够增大覆盖的监测区域,减少洞穴或者盲区2。2. 低速率。传感器网络节点,通常只需定期传输温度、湿度、压力、流量、电量等被测参数,相对而言,被测参数的数据量小,采集数据频率较低。3. 低功耗。通常,传感器节点利用电池供电,且分布区域复杂、广阔,很难通过更换电池方式来补充能量,因此,要求传感器网络节点的功耗要低,传感器的体积要小。4. 低成本。应用WSN时,监测区域广、传感器的节点多,且有些区域环境的地形复杂,甚至连工作人员都无法进入,一旦安装传感器则很难更换,