机会传感网络连通性参数研究

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1、第３９卷第５期计算机学报Ｖｏｌ．３９Ｎｏ．５２０１６年５月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＯＭＰＵＴＥＲＳＭａｙ２０１６机会传感网络连通性参数研究舒坚郭凯刘群刘琳岚（南昌航空大学物联网技术研究所南昌３３００６３）摘要由于物理条件的限制、成本考虑和节点失效等原因导致节点稀疏分布，在实现较大范围感知时，机会传感网络往往会形成多个不连通的区域，区域间节点的通信需要通过移动节点的运动来实现，这对其连通性的研究提出了挑战．研究机会传感网络连通性参数是构建连通性模型的基础．针对机会传感网络消息传输的特点，将整个网络划分为３个层次；定义子

2、网消息投递成功率和子网消息平均投递时延为机会传感网络的连通性指标，并通过仿真实验验证了连通性指标的合理性和适应性；分析了连通性参数与连通性指标的关系，采用因子分析法对连通性参数间的相关性进行分析，提取出４个连通性参数；利用基于粒子群优化的小波神经网络对提取的连通性参数构建连通性模型，用于所提取连通性参数的验证，仿真实验和试验床实验均表明所提取的连通性参数是合理性的．关键词机会传感网络；连通性参数；连通性指标；小波神经网络；因子分析法；物联网中图法分类号ＴＰ３９３犇犗犐号１０．１１８９７／ＳＰ．Ｊ．１０１６．２０１６．０１０６７

3、犚犲狊犲犪狉犮犺狅犳犆狅狀狀犲犮狋犻狏犻狋狔犘犪狉犪犿犲狋犲狉狊犻狀犗狆狆狅狉狋狌狀犻狊狋犻犮犛犲狀狊狅狉犖犲狋狑狅狉犽狊ＳＨＵＪｉａｎＧＵＯＫａｉＬＩＵＱｕｎＬＩＵＬｉｎＬａｎ（犐狀狋犲狉狀犲狋狅犳犜犺犻狀犵狊犜犲犮犺狀狅犾狅犵狔犐狀狊狋犻狋狌狋犲，犖犪狀犮犺犪狀犵犎犪狀犵犽狅狀犵犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犖犪狀犮犺犪狀犵３３００６３）犃犫狊狋狉犪犮狋Ｔｈｅｒｅａｒｅｍａｎｙｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔｍａｋｅｎｅｔｗｏｒｋｓｈａｖｅｓｐａｒｓｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓｐｈｙｓｉｃａｌｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ，ｃｏｓｔｃ

4、ｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓａｎｄｎｏｄｅｆａｉｌｕｒｅ．Ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＯＳＮｓ）ｍａｙｂｅｓｐｌｉｔｉｎｔｏｓｏｍｅｉｓｏｌａｔｅｄｒｅｇｉｏｎｓｗｈｅｎｔｈｅｙｓｅｎｓｅｔｈｅｌａｒｇｅｓｃａｌｅａｒｅａ．Ｔｈｅｎｅｔｗｏｒｋｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｉｓａｃｈｉｅｖｅｄｂｙｍｏｂｉｌｅｎｏｄｅｓ．ＩｔｉｓａｃｈａｌｌｅｎｇｅｈｏｗｔｏｓｔｕｄｙｔｈｅＯＳＮｓｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｉｓｓｃｅｎａｒｉｏ．ＴｈｅｓｔｕｄｙｏｆＯＳＮｓｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓ

5、ｉｓｔｈｅｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｍｏｄｅｌ．ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆＯＳＮｓ，ｔｈｅＯＳＮｓ３ｌａｙｅｒｅｄｍｏｄｅｌｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．ＴｈｅｓｕｂｎｅｔｗｏｒｋｍｅｓｓａｇｅｄｅｌｉｖｅｒｙｓｕｃｃｅｓｓｒａｔｅａｎｄｓｕｂｎｅｔｗｏｒｋｍｅｓｓａｇｅａｖｅｒａｇｅｄｅｌｉｖｅｒｙｄｅｌａｙｗｅｒｅｄｅｆｉｎｅｄａｓＯＳＮｓｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｍｅｔｒｉｃｓ．Ｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｅｍｅ

6、ｔｒｉｃｓｗｅｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｍｅｔｒｉｃｓｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｏｔｈａｔ４ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗｅｒｅｅｘｔｒａｃｔｅｄ．Ｔｈｅｗａｖｅｌｅｔｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄｏｎｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｒｍ

7、ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｂｕｉｌｄａｎＯＳＮｓｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｍｏｄｅｌｖｉａｅｘｔｒａｃｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｏａｓｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｓｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｂｅｄｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．犓犲狔狑狅狉犱狊ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｓｔｉｃｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ；ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｐａｒａｍｅｔｅｒｓ；ｃｏｎｎｅｃｔ

8、ｉｖｉｔｙｍｅｔｒｉｃｓ；ｗａｖｅｌｅｔｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ；ｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓ；ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓ收稿日期：２０１５０４１０；在线出版日期：２０１５１２１７．本课题得到国家自然科学基金项目（６１３６３０１５，６１２６２０２０）、江西省高