應急環(huán)境下無線傳感器網絡構建和節(jié)點定位研究.pdf

1、各種高新技術的飛速發(fā)展帶動了無線傳感器網絡的產生和應用，并以其獨特的網絡結構和巨大的應用價值帶來了感知領域的一場變革。作為一種新型的信息獲取和處理技術，無線傳感器網絡不需要基礎網絡的支持并能實現(xiàn)自主自治控制，具有價格低廉、快速展開、抗毀壞性強等特點，在軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測、農業(yè)生產等多個領域具有廣闊的應用前景。
　　 在災難發(fā)生區(qū)域快速部署無線傳感器網絡可以實時地監(jiān)測各種環(huán)境指標，有效提高應急救援的效率和質量。同時，災難發(fā)生的不可

2、預知性、現(xiàn)場環(huán)境的復雜惡劣以及救援系統(tǒng)的急迫性等因素也對網絡架構、節(jié)點的設計和一些技術的實現(xiàn)提出了許多特殊需求。因此，開展對應急環(huán)境下構建無線傳感器網絡的相關研究是十分重要和必要的。
　　 本文以構建應急環(huán)境下的無線傳感器網絡監(jiān)測系統(tǒng)為切入點，首先詳細分析了監(jiān)測系統(tǒng)的需求，提出一個總體設計方案。其次，深入研究了該方案下一些關鍵技術的實現(xiàn)，主要包括MAC協(xié)議、移動節(jié)點的接入、路由協(xié)議和節(jié)點的定位。其中，基于X-MAC協(xié)議設計了一種

3、移動節(jié)點的接入機制;針對傳統(tǒng)定向擴散路由向全網廣播興趣導致流量和能耗過大等問題，提出“興趣有效傳播路徑判定規(guī)則”，利用節(jié)點的位置信息使興趣的擴散具有明確的方向性;提出一種基于DV-Hop的改進節(jié)點定位算法(ADV-Hop)，通過限定廣播報文的轉發(fā)次數(shù)、丟棄較遠距離的錨節(jié)點信息、依據(jù)節(jié)點間的跳數(shù)使用2種不同的平均每跳距離來估算實際距離，減少了網絡流量，提高了定位精度和算法對不規(guī)則網絡拓撲的適應能力。最后，針對改進的路由和節(jié)點定位算法設計并