WSN节点定位技术及能量管理问题研究

• 作 者: 徐可
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: WSN 定位技术 MDS-MAP(C RF)算法 多代理 能量管理 分簇技术 地图

随着社会信息化速度的加快,人们需要越来丰富的信息,但受限于人类自身生理的限制,单凭人类的感知获取这些信息几乎是不可能的,而WSN具有易于布置,可以布置于几乎任何环境中,连续长时间监测等特点,因此,WSN具有天然的收集与传输数据的优势,现在,WSN在农业、工业以及日常生活中得到了越来越广泛的应用,WSN一直是研究的热点。本文选择了WSN的节点定位技术与能量管理作为研究的对象,提出了一种基于MDS-MAP的分簇距离无关算法MDS-MAP (C,RF)算法和基于多代理的节点能量管理算法。MDS-MAP(C,RF)将一个完整的WSN划分为若干个分簇,在簇内使用传统的MDS-MAP产生局部地图,然后再根据各个分簇间的公共节点将若干个地图融合成一张完整的地图,仿真表明,在不规则WSN,比如C型与马鞍型WSN的定位中,MDS-MAP(C,RF)能明显提高定位的精度,且因为将整个WSN划分成簇,中心节点的负载得到缓解,从而提高了整个WSN的生命周期。节点的能量管理是否有效是判断一个WSN是否成功的重要标准,由于节点的主要能量用在了收集与传输数据上,加之WSN节点布置的随机性,导致许多节点的探测区域重合,从而产生数据冗余,因此,本文的出发点就是降低数据的冗余度,用足够多的代理来探测与传输数据。由于WSN分布计算,各个节点协同工作的特点,而代理的主要特点是自主性、自适应性以及能够协同工作,因此,利用代理来管理WSN节点的能量是非常合适的。基于此,本文提出了一个基于多代理的能量管理算法,该算法首先以一种比较接近理想分布的方式来布置代理,然后设定了4个阈值作为节点决策的依据,同时,节点会根据邻居节点的平均能量改变探测周期。仿真表明,基于多代理的能量管理算法能大幅度的延长WSN的生命周期。