制造物联网数据汇聚调度策略研究

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1、广东工业大学硕±学位论文（工学硕±）制造物联网数据汇聚调度策略研究刘建成二〇—六年五月：１１８４５：分类号学校代号ＵＤＣ：：２。１３０５０１８：密级学号广东工业大学硕壬学位论文（工学硕±）制造物联网数据汇聚调度策略研究刘建成指导教师姓名、职称：程良伦教授学科专业或领域名称：计算机科学与技术（）学生所属学院：计算机学院论文答辩日期：２０１６年５月３１日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉ行ｅｄｔｏＧｕａｎｇｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅ

2、ｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤａｔａＡｒｅａｔｉｏ口ＳｃｈｅｄｕｌｉｎＭａ口ｕｆａｃｔｕｒｉｎｏｆＩｎｔｅｒｎｅｔｇｇｇｇｇｏｆＴｈｉｎｓｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉｕＪｉａｎｃｈｅｎｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆＣｈｅｎＬａｎｌｕｎｐ．ｇｉｇＭａｙ２０１６ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｚｈｏｕ．．ｕａｎｇ，Ｇ

3、ｕａｎｇｄｏｎｇ，ＰＲＣｈｉｎａ，５１０００６摘要摘要，制造业物联网的网络特性复杂多变体现在制造业中存在有线，、无线网络各类传感器、驱动器、感知节点Ｗ及执行节点并存。其中感知节点随着制造业环境的不同而动态变化，、信道可用性动态变化等的特征使得制造物联网具有大尺度、高度异构和动态拓扑等特点。最终导致端到端延迟难Ｗ预测、异构网络难Ｗ协同、网络实时状态难人知等问题。形成了大尺度异构动态网络环境下海量数据的实时可靠汇聚传输问题。具体体现在制造物联网中异构节点负载流量条件下，等长时隙分配会导致节点状，节点能耗和汇聚传输时延加大，态频繁切换

4、。在动态网络拓朴环境中节点的加入、失效等导致网络拓扑结构变化，数据的实时可靠传输难Ｗ得到保障。挂就需要研究相关数据汇聚调度策略，保障数据实时可靠汇聚传输。：针对Ｗ上问题，本文的主要研究内容及创新点如下（１）针对制造物联网中节点异构负载流量产生的数据汇聚问题，本文研究了基于网络冲突图的负载流量感知的中如式汇聚调度策略一。提出了种基于节点负载流量感化的连续时隙指派算法。该算法首先根据节点间冲突图和干扰建立网络冲突图，根据节点负载流量大小，在网络冲突图的基础上进行连续时隙指派。减少了数据汇聚过程中节点的能耗和传输时延。（２）针对制造物联网中数

5、据传输实时性要求高、网络拓扑动态变化而产生的最小一时延数据汇聚问题（ＭＤＡＳ），。本文通过研巧现有的数据汇聚调度算法提出了种针，优化了最小时延上限对该问题改进的分布式数据汇聚调度模型和优化算法（ＭＤＡＳ）。一同时，针对节点新加入或节点失效引起的网络拓朴变化，提出种自适应的ＭＤＡＳ调度扩展算法，优化了汇聚过程中的时延和通信开销。，最后对上述算法进行了理论仿真和性能评价结果表明，本文时所提出的算法与现有算法相比，在降低数据汇聚时延和能耗方面具有更好的性能，。同时提出的自适应扩展调度算法，对网络拓化动态变化的情况具有更低时延和通信开销。：；汇聚调

6、度；负载感知；最小时延关键词制造物联网；动态拓扑Ｉ广东工业乂学硕去学位论文ＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｃｏｍｐｌｅｘｎｅｔｗｏｒｋｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｗｉｒｅｄａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓｖａｒｉｏｕｓｏｆｓｅｎｓｏｒｓｄｒｉｖｅｒｓｓｅｎｓｏｒｎｏｄｅｓａｎｄ，，，，ａｃｔｕａｔｏｒｉｎｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，ｓｅｎｓｏｒｎｏｄｅｓｉｎｔｈｅｍａｎｕｆａｃｔｕ

7、ｒｉｎｇｓｅｃｔｏｒｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓａｎｄｄｎａｍｉｃｃｈａｎｅａｎｄｃｈａｎｎｅｌａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｄｎａｍｉｃｇｙｇｙｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅ化ｅＭａ打ｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓｗｉ化ａｌａｒｇｅｓｃａｌｅ，ｈｉｇｈｌｙｈｅ－－ｔｅｒｏｅｎｅｏｕｓａｎｄｄｎａｍｉｃｔｏｏｌｏｉｅｓｆｅａｔｕｒｅｓｉｄｌｉｉｌｇｙｐｇ．Ｌｅａｄｎｇｔｏｅｎｔ