無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效傳輸及節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究的開題報(bào)告

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效傳輸及節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究的開題報(bào)告題目：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效傳輸及節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)的研究一、選題背景及意義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN）是由大量分布在被監(jiān)測區(qū)域的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)。這些節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崟r采集、處理、存儲和傳輸環(huán)境數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給基站或其他的傳感器節(jié)點(diǎn)。WSN已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、環(huán)保、氣象、水文、交通、醫(yī)療等領(lǐng)域。在WSN中，節(jié)點(diǎn)的壽命往往成為限制其應(yīng)用范圍和性能的重要因素。節(jié)點(diǎn)通信耗費(fèi)了多數(shù)節(jié)點(diǎn)的能量，節(jié)點(diǎn)能量的損耗主要來自通信協(xié)議、節(jié)點(diǎn)啟動和節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)仍?。因此，如何?shí)現(xiàn)WSN的高能效傳輸，延長節(jié)點(diǎn)壽命，是WSN研究的重要議題。另外，對于WSN的定位技術(shù)，可以充分發(fā)揮其在室外監(jiān)測、物流追蹤等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。目前，WSN有三種主要的節(jié)點(diǎn)定位方式：GPS、基于信號強(qiáng)度的定位和錨節(jié)點(diǎn)定位。然而，GPS消耗傳感器節(jié)點(diǎn)大量能量，信號強(qiáng)度定位精度較低，并且需要大量的信號強(qiáng)度測量；錨節(jié)點(diǎn)定位精度高，但需要額外的錨節(jié)點(diǎn)。因此，本文旨在研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高能效傳輸及節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)，探究優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、改善信息傳輸、采用合理的節(jié)點(diǎn)調(diào)度策略，提高節(jié)點(diǎn)能源利用率；研究基于動態(tài)負(fù)載平衡的節(jié)點(diǎn)定位方法，提高WSN的定位精度和效率。二、研究內(nèi)容和方法（一）研究內(nèi)容本研究的主要內(nèi)容包括以下四個方面：1.針對WSN能量浪費(fèi)的問題，研究節(jié)點(diǎn)傳輸策略優(yōu)化，建立高能效傳輸模型。2.分析WSN結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一種針對WSN特點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)調(diào)度策略，并提出一種基于貪心算法的調(diào)度算法，在保證能力需求的同時提高功率利用效率。3.研究基于動態(tài)負(fù)載平衡的節(jié)點(diǎn)定位方法，建立動態(tài)負(fù)載平衡的數(shù)學(xué)模型，提高WSN的定位精度和效率。4.建立模擬仿真平臺，對所提出的方法進(jìn)行驗(yàn)證和實(shí)踐。（二）研究方法本研究主要采用以下兩種方法：1.理論分析和建模方法。通過分析WSN結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、能量消耗情況等，建立高能效傳輸模型和貪心算法等模型，為節(jié)能優(yōu)化提供理論依據(jù)。2.數(shù)值仿真和實(shí)驗(yàn)方法。使用MATLAB仿真平臺，驗(yàn)證所提出的算法和模型的可行性和有效性；同時使用自行搭建的測試平臺，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，對研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。三、預(yù)期研究成果1.提出一種高能效傳輸模型，建立據(jù)此建立各種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)數(shù)學(xué)模型。2.提出一種基于貪心算法的節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法，在保證能力需求的前提下提高功率利用效率。3.提出一種基于動態(tài)負(fù)載平衡的節(jié)點(diǎn)定位方法，建立動態(tài)負(fù)載平衡模型，提高WSN的定位精度和效率。4.建立模擬仿真平臺和實(shí)驗(yàn)平臺，對研究結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和實(shí)踐。四、研究計(jì)劃本研究計(jì)劃分為以下四個階段：第一階段：文獻(xiàn)調(diào)研和方法學(xué)習(xí)。主要是對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量優(yōu)化、節(jié)點(diǎn)調(diào)度和定位技術(shù)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀，學(xué)習(xí)各種研究方法和技術(shù)。第二階段：節(jié)點(diǎn)傳輸策略優(yōu)化。主要是針對能量浪費(fèi)問題，建立節(jié)點(diǎn)傳輸模型，提出改進(jìn)方案，提高WSN的能量利用率。第三階段：節(jié)點(diǎn)調(diào)度策略設(shè)計(jì)。主要是分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)一種針對WSN特點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)調(diào)度策略，并提出一種基于貪心算法的調(diào)度模型。第四階段