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无线传感器网络综合了微电子技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等先进技术,能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息,并对其进行网内数据处理(如数据融合),处理后的信息通过无线方式发送,并以自组多跳的网络方式传送给数据汇聚节点(Sink节点)。而移动传感器网络由于其独有的特性而逐渐成为关注的热点。通过网络中节点的移动性,可以平衡网络的负载,节省能量消耗,也可以使得sink节点更加便捷的收集传感信息。虽然移动传感器网络可以有很广阔的应用前景,但是位置信息对传感器网络的监测活动至关重要,确定事件发生的位置或获取消息的节点位置是传感器网络基本的功能之一。如何能够在低成本的前提下保证节点的高精度的定位是一个亟待解决的问题之一。另外由于无线传感器网络基于应用的特性,节点监测到的数据需要高效、快速的被数据汇聚节点(Sink节点)收集,所以如何设计有效的数据收集策略是人们研究的焦点。本文针对无线传感器网络的特性,结合不同设计目标,针对有移动sink节点存在下的无线传感器网络的定位及有效的数据收集策略提出了多种解决方法。论文的主要工作和创新性成果包括:1.移动传感器网络中基于传输半径的节点定位算法RAML。本算法的主要目的是能够准确的对传感器节点进行定位,而这种定位不依赖于在网络中布置锚节点而是通过已知的移动sink轨迹。具体来说,本算法是一种简单有效的节点定位算法,只需要知道移动sink节点在进入传感器节点传输范围时的位置信息以及移动sink节点离开传感器节点传输范围时的位置信息就能够定位出节点的位置。此定位算法对于能量有限的传感器网络是非常有效节能的一种方法,通过仿真实验,证明了这种定位算法可以达到很低的定位误差,并且可以节省传感器节点与Sink节点的通信,同时相对简单的算法对于运算功能受限的节点来说非常适合。2.基于初始位置的传感器网络sink节点的动态预测算法。此定位算法主要的设计目标是能够动态的预测移动sink节点的位置,达到节点的数据传输能够更加高效。根据传感器节点对于移动sink节点定位的需求,提出了基于sink节点初始位置的节点自发动态定位算法。具体来说,在传感器节点收到sink节点的三个初始位置信息后,根据有效的地理位置信息在一定的预测周期内对sink节点的轨迹做出一定的预测。仿真结果表明,这种动态预测算法避免了sink节点对全网广播其地理位置的洪泛消息,节省了传感器节点到sink节点的路由跳数。从而能够有效的提高网络的传输性能。3.基于网络编码的移动传感器网络高效数据收集策略。本算法针对网络中相对集中的数据传输,并且在网络中无处不在的数据收集节点存在的前提下,提出有效的数据收集方案。网络编码技术对于不稳定的无线链路下的数据传输非常有帮助,通过在中间节点对多个数据进行编码,保证数据有效安全的传输。网络编码主要包括数据的编码,解码两个过程。通过把不同数据进行编码,使其成为线性无关的数据,从而能够提高系统地吞吐量。当移动sink节点接收到足够数量的编码数据而通过对于数据的解码运算,最终能够还原原始数据。通过理论分析和仿真结果,相对于传统的单路径数据传输,通过网络编码算法,移动sink节点收到同样的数据所需要的传输次数会有明显的改善。同时针对无线链路丢包率的增长,网络编码显示出更多的优越性。4.移动泛在网络环境下的传感器网络数据转发策略WFS。本协议针对于存在多个移动sink节点的传感器网络,提出了一种基于邻居节点与sink节点预计相遇次数估算的数据传输策略。对于多跳传输,根据邻居节点的经验选择最有效的数据转发策略。这种传输策略是根据估算网络节点与sink节点的相遇时间做实时性的调整,所以很适合在泛在网络下,传感器节点和sink节点互相不能够预知其地理位置信息的情况下应用。对比之前提出的数据传输策略,仿真实验证明应用该策略进行数据传输可以使得网络的节点转发次数得到显著的提升。