无线传感器网络节点休眠调度算法的研究与实现

摘要

无线传感网络以其自组网、低功耗、传输稳定等特点已被应用于检测平台、预警系统、甚至是高度危险无人区的监控系统。然而，能耗问题阻碍着无线传感器网络的发展和应用。在网络节点携带有限能量的前提下，通过对无线传感器网络节点能耗分布情况的研究，发现调度节点休眠，可以减少节点能耗，高效利用节点能量，延长无线传感网络节点的工作时间。　　由于影响节点休眠的因素众多，而大部分休眠调度算法对影响休眠的因素考虑不够全面，只考虑一到两个影响因素的判断来调度节点休眠，节能效果不明显。　　本文设计了一种基于节点活跃度的休眠调度算法，通过对影响网络节点休眠因素的分类，对不同类别休眠因素使用层次分析法，确定区域内网络节点的活跃度，活跃度反应了节点发送的冗余程度，通过比较各节点活跃度，确定节点休眠时间，调度节点休眠。将该休眠调度算法与随机休眠调度算法和同步定时休眠调度算法仿真比较，通过对不同算法控制下节点发送次数的分析，发现基于节点活跃度的休眠调度算法控制下的节点，可权衡多个休眠因素，同时发送次数最少，降低了网络节点能耗。在养猪场环境监控系统中实现了该算法，延长了节点生存周期。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 引 言

1.1课题的研究背景

1.2本课题研究的目的与意义

1.3本课题研究的国内外情况

1.4文章结构

第二章 无线传感器网络及其节点休眠调度算法

2.1无线传感器网络的概述

2.2 ZigBee无线传感器模块概述

2.3 经典节点休眠调度算法的分析

2.4本章小结

第三章 基于节点活跃度休眠调度算法的设计

3.1层次分析的研究

3.2 基于节点活跃度的动态休眠调度算法的描述

3.3基于节点活跃度休眠调度算法的仿真比较

3.4本章小结

第四章 节点休眠调度算法在猪舍环境监控系统中的设计与实现

4.1 WSN设计与实现

4.2节点休眠调度算法的实现

4.3 猪场数据中心监控系统的设计与实现

4.4嵌入式下的猪场现场监控系统设计与实现

4.5养猪场WSN节点生存周期对比

4.6本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

在学研究成果