文档介绍：中国海洋大学
博士学位论文
面向无线传感器网络数据传输与查询的节能算法与理论研究
姓名:刘晓东
申请学位级别:博士
专业:地图学与地理信息系统
指导教师:郭忠文
20090607
面向无线传感器网络数据传输与查询的节能算法与理论研究摘要无线传感器网络综合了传感器技术、微电子技术和网络技术,是一种新兴的信息采集和处理技术。它主要使用无线电技术、声波技术等进行通信。由于无线传感器网络通常部署在人类无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中,节点电池无法补充,因此设计有效的协议及算法以降低网络能耗成为无线传感器网络研究的核心问题之一。本文围绕水下传感器网络和水面受限浮动传感器网络中的能耗问题,主要针对这两种无线传感器网络中数据传输和查询相关的节能问题,从以下几个方面进行了研究:为了降低数据传输过程中的能耗,本文基于信道状态变化,分别对水下传感器网络和水面受限浮动传感器网络中的数据传输控制算法进行了研究:在水下传感器网络中,本文提出了一种基于最优报文长度的无线传感器网络节能算法。该算法可以在当前误码率下通过对据报长度的最优调整来最大程度的减少重传次数,降低能耗。在水面受限浮动传感器网络中,本文提出了一种基于信道状态和拓扑结构的面向水面受限浮动传感器网络系统的自适应传输控制算法。该算法能够按需求调整水面受限浮动传感器网络系统传输间隔、降低能耗。为降低水面受限浮动传感器网络在数据查询过程中的能耗,本文根据水面受限浮动传感器网络实验系统中数据存储的特点提出了三种新的相似度方法以提高在数据多维分布式区域近似查询的效率:对现有的基于距离的相似度方法进行了改进,给出了一种基于距离的广义的相似度方法。通过实例我们验证了在数据查询过程中,可以基于这种广义相似度方法构造出较经典相似度方法更为精确的相似度函数。从数学上对距离的两类不同认识入手,。通过实例进一步验证了,由新广义相似度方法构造出来的改进的相似度函数可以提高原方法在数据面向无线传感器网络数据传输与查询的节能算法与理论研究
本文还给出了一种基于子集度来构造相似度函数的方法。该方法给出了构造相似度函数的一种新的思路,并对今后构造更精确的相似度函数起到一定的理论指导作用。关键词:水下传感器网络;水面受限浮动传感器网络;节能算法;误码率;相似查询中的查准率。中国海洋大学博士论文忘,卫
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辩吼冲加签字吼节/。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得荩怀嵋胖蹦顾勐冶鹌衩鞯模嚎够タ铡莼蚱渌逃沟难换蛑な槭用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将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、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签字:
第滦髀研究背景和意义域内,通过无线通信方式组成的一个多跳的自组织网络系统——无线传感器网络微电子技术、计算技术和无线通信等技术的进步,推动了各种具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器的快速发展。由这些微型传感器部署在监测区,简称鹆巳嗣堑募ù蠊刈ⅰ。俊U庵执ǜ衅网络能够协作地感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息,并对这些信息进行处理,获得详尽、准确的信息以供用户查询和使用。传感器、感知对象和用户是传感器网络的三个要素。它是继因特网之后,将对世纪人类生活方式产生重大影响的技术之一【俊N尴叽ǜ衅魍绫阌谟没г诓煌奔洹⒉煌地点和不同环境条件下便捷地获取大量监测信息,大大方便人们的生活。因此传感器网络、塑料电子学和仿生人体器官又被称为全球未来的三大高科技产业【。无线传感器网络是信息感知和采集领域的一场革命,将给人类的生活和生产带来深远的影响【。美国的《商业周刊》认为无线传感器网络是全球未来四大高技术产业之一,是世纪世界最具有影响力的项技术之一,《技术评论》更将无线传感器网络列为未来新兴十大技术之首。《录际跗缆邸啡衔#尴叽感器网络是改变世界的十大新技术之一。美国自然科学基金委员会年制定了