基于网络编码的无线传感网数据传输技术研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wdj702
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络是由大量感知节点自组织形成的网络系统,具有大规模部署、资源受限、自组织等特点。近年来,无线传感器网络受到了越来越多的关注,而且被广泛应用到环境、医疗、家居等多个领域。组成传感网的节点一般都只有有限的存储空间、计算能力和不可再生的能量储备,其能量主要消耗在数据的接收和发送两个方面。如何有效的管理数据的传输,节约能量,提高可靠性一直都是无线传感器网络的研究热点。网络编码自2000年被提出以后,受到学术界的广泛关注。它为无线传感器网络中更高质量的数据传输指明了研究方向。网络编码是一种新的数据传输方式,它打破了传统的存储转发方式,允许中间节点对收到的数据包进行编码之后再转发。只要目的节点收到足够多的数据包,它就可以通过相应的解码操作恢复出原信息。已有研究显示,在无线传感器网络中使用网络编码,可以提高网络吞吐量、减少能耗。本文利用网络编码的优势,研究了无线传感器网络中低能耗的、可靠的数据传输问题。首先研究了数据分发过程中丢失包的重传问题,在数据分发过程中,因为无线链路的不可靠或者节点处于睡眠模式,所以感知节点无法收到部分数据包。此时汇聚节点需要重传丢失数据包,如果重传不当就有可能加剧能量消耗。本文在保证数据分发可靠性的同时,在恢复丢失数据包的过程中,利用网络编码,考虑节点的睡眠因素和链路不可靠性,提出一个高效的重传算法。该算法在分发过程中检测下一时隙可恢复的丢包数量,使汇聚节点在重传时达到较大的丢包恢复率,从而减少重传次数。接着,本文研究了数据收集传输问题,数据收集是传感器网络最主要的功能,现有的收集方案都是针对单一的收集模式。为此,本文提出混合模式下智能编码收集传输协议。此协议可以允许网络中存在两种收集模式:时间驱动模式和事件驱动模式。网络中节点根据多项指标决定自身是否进行编码操作,降低了编码的盲目性,同时也减少了数据传输次数。仿真实验结果表明,本文提出的重传方案能有效地减少平均传输次数,提高传输效率,减少能量消耗。另外,本文设计的智能编码数据收集传输协议可以允许网络中同时存在两种收集模式;智能编码的思想能进一步减少能耗,使节点能量消耗更加均衡。
其他文献
海洋平台是进行海上油气开采和运输的重要工程装备,由于所处环境复杂多变,长期服役容易产生疲劳损伤,模型实验因比尺效应等限制无法模拟真实平台结构,为保障平台的安全稳定运
目前,随着技术的发展,传统的信息和媒体服务已经渐渐无法满足人们的需要。人们获取信息的发展趋势正在由固定走向移动,由语音走向图像及多媒体,更多的人们现在希望可以随时随
图像、音频、视频等多媒体文件含有直观和丰富的数据信息,如何有效地、安全地管理这些信息一直是多媒体信息管理的目标。分形集合的整体或者局部都很难用欧氏几何规则表示出
医学影像诊断是医学无创伤性诊断的主要方法之一。医学影像已成为疾病诊断、术前决策、手术导航和术后随访等临床工作的重要依据。面向医学图像的诊断技术研究作为医学和计算
情感是人际交流中重要的组成部分,是态度的一部分,是当代认知科学领域研究的热点问题。目前为止,面对海量数据,以人工的方式进行情感分析已经不能满足需求,迫切需要计算机能
开列正确的操作票是确保正确倒闸操作的前提和关键,也是变电站及电力系统安全稳定运行的保证,本系统采用人工智能理论,在变电站操作规则及线路操作规则的基础上建立规则库,联合Prolog及VC两大开发平台建立推理机;另一方面,针对自动开票专家系统的开发过程中软件重用少、生产效率低的常见问题,我们提出采用构件技术包装系统,提高系统的通用性及可维护性;并且结合方便快捷的图形操作方式,在保证数据一致性的前提下,
信息-物理融合系统(Cyber-Physical Systems,CPS)的概念于2006年由美国国家科学基金会提出。CPS是异构子系统通过网络融合的大型、异构、分布式实时反馈系统,与传统的嵌入式
作为上世纪九十年代兴起的一种新的机器学习技术,支持向量机(Support Vector Machine,SVM)在许多领域都取得了成功的应用。但它的应用其实大多局限于常见的标准化或者说“理想
随着计算机技术和多媒体视频技术的进步,远程视频监控系统也向集成化、网络化和多媒体化方向发展,并且被广泛应用于各种场合。视频监控发展到现在,以嵌入式视频监控技术发展最快
《再就业优惠证》是下岗失业人员再就业时享受优惠政策的主要凭证。为了对《再就业优惠证》的审核、发放等过程进行有效管理和实时监控,迫切需要对《再就业优惠证》发放等过程