能量捕获无线传感器网络数据收集策略

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1、‘Ｖ？０辦己工＾業硕：ｔ学位论文论文题目：能量捕获无线传感器网络数据收集策略作者姓若林初超指导教师田贤忠教授学科专业计义机技术培养类别全日制专业学位硕去所在学化计其机科学与技术学巧提交日期２０１６年１１月１８曰渐江工业大学学位论文原飾性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中己经加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使

2、用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。＾：日期；分年月日作者签名＃妨。控７／＾／＾学位论文版披触授披书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，同意学校保留。并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅本人授权浙江工业大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于一１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、保密□，在三

3、年解密后适用本授权书。３、不保密ｏｆ。＂＂（Ｖ请在Ｗ上相应方框）内打／者签＾／名日期：：＾／年：月日作＾／星／期导师签名日月＇ｔ义如＇护＞诚《瓜浙江工业大学硕士学位论文能量捕获无线传感器网络数据收集策略作者姓名：林初超指导教师：田贤忠教授浙江工业大学计算机科学与技术学院2016年11月DissertationSubmittedtoZhejiangUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterDataCollectionSchemeforEnergyHarvestingWir

4、elessSensorNetworkCandidate:LinChu-chaoAdvisor:Prof.TianXian-zhongCollegeofComputerScienceandTechnologyZhejiangUniversityofTechnologyNov2016浙江工业大学硕士学位论文能量捕获无线传感器网络数据收集策略摘要无线传感器网络（WirelessSensorNetworks，WSN）是现今在国际领域上备受瞩目的、涉及多个专业领域的、众多专业知识高度集成的热点研究领域，被广大学者们认为是能够对21世纪产生深远影响

5、的技术之一。能耗是WSN必须面临的一个重要问题。为了从根本上消除能耗的影响，具有能量捕获功能的无线传感器网络即能量捕获无线传感器网络（EnergyHarvesting-basedWirelessSensorNetworks，EH-WSN）就被提出来了。本文主要工作如下：在射频能量捕获无线传感器网络中，采用多跳的方式将数据发送给网络中的Sink节点，通过减少节点间的通信距离的方式减少能量的消耗，但增加了转发节点的数据接收和发送量。为了减轻网络中转发节点的负载，延长网络的生命周期，提出一种分层分步的数据收集方法（Layer-StepData

6、Collection,LSDC）。通过对网络中节点能量的捕获过程和能量的消耗过程进行建模，得到相应节点的剩余能量。运用多次“跳”命令的方式通知网络中的传感器节点分步地将采集到的数据传递给Sink节点。在转发节点的选择上，以能量状况最佳的节点做为转发节点，最终达到高效地将网络中的数据全部收集到Sink节点进行处理的目的。理论分析与仿真实验结果表明，与采用逐层收集数据的方式相比，所提出的方案更节能，能量消耗更加均衡，并且延长了网络的生命周期。本文设计开发了基于无线传感器网络的温度数据收集系统，通过使用基于嵌入式系统的TinyOS及其相应的结

7、构化编程语言nesC编程，能够控制无线传感器节点感知获取环境中的温度数据，并将数据发送给接收节点并通过Web显示。本系统可以应用于室内温度监测和农业大棚温度监测等实际应用场景中。本文所提出的LSDC算法能更好地提高网络的稳定性，延长网络的生命周期，设计和开发的温度监测系统能准确地采集环境的温度数据，具有较好的实际应用价值。关键词：无线传感器网络，能量捕获，数据收集，生命周期，TinyOSi浙江工业大学硕士学位论文DATACOLLECTIONSCHEMEFORENERGYHARVESTINGWIRELESSSENSORNETWORKABS

8、TRACTWirelesssensornetworks（WSN）areforefrontofhotresearchareasintheinternationalcommunityofcurrentlycon