移动数据收集器在WSN中的运动策略研究

doi:10.19678/j.issn.1000-3428.0048977

计算机工程 ›› 2019, Vol. 45 ›› Issue (1): 84-90. doi: 10.19678/j.issn.1000-3428.0048977

移动数据收集器在WSN中的运动策略研究

李川¹,黄仁¹,杨聪²

1.重庆大学计算机学院,重庆 400044; 2.武警士官学校光纤通信教研室,杭州 310000

收稿日期:2017-10-16 出版日期:2019-01-15 发布日期:2019-01-15
作者简介:李川(1982—),男,硕士研究生,主研方向为无线传感器网络、嵌入式系统;黄仁,副教授;杨聪,讲师。

Research on Motion Strategy of Mobile Data Collector in WSN

LI Chuan ¹,HUANG Ren ¹,YANG Cong ²

1.School of Computer Science,Chongqing University,Chongqing 400044,China; 2.Fiber Optic Communication Teaching and Research Office,Armed Police Army Academy,Hangzhou 310000,China

Received:2017-10-16 Online:2019-01-15 Published:2019-01-15

摘要/Abstract

摘要：

在无线传感器网络中引入移动数据收集器(MDC)可以缓解传统静态网络能耗不均衡与能量空洞等问题。为使MDC对网络的节能效果达到最佳,通过算法设计使节点在远离或靠近sink的不同方向上拥有移动概率,在网络节点密度不同的地方建立大小各异的数据收集树平衡网络能耗,数据收集前调整收集器的位置,以减少数据传输能耗。给出MDC运动策略,并与DSDV路由协议相结合,提出带有移动数据收集器的路由协议MDSDV。实验结果表明,MDSDV能够提高网络的数据传输成功率,延长网络的生存期。

关键词: 无线传感器网络, 移动数据收集器, 数据收集, 运动策略, 能量空间

Abstract:

The introduction of Mobile Data Collector(MDC) in Wireless Sensor Network(WSN) can alleviate energy imbalances and “energy holes” problems in traditional static networks.In order to optimize the energy saving effect of MDC on the network,this paper designs algorithm to allow nodes having a probability of movement in different directions away from or near the sink,and establish data collection trees of different sizes at different network node densities to balance network energy consumption and adjust the location of collectors before data collection to reduce data transmission energy consumption.The MDC motion strategy is given and combined with the DSDV routing protocol,the routing protocol MDSDV with mobile data collector is proposed.Experimental results show that MDSDV can improve the data transmission success rate of the network and prolong the lifetime of the network.

Key words: Wireless Sensor Network(WSN), Mobile Data Collector(MDC), data collection, motion strategy, energy holes

中图分类号:

TP391

李川,黄仁,杨聪. 移动数据收集器在WSN中的运动策略研究[J]. 计算机工程, 2019, 45(1): 84-90.

LI Chuan,HUANG Ren,YANG Cong. Research on Motion Strategy of Mobile Data Collector in WSN[J]. Computer Engineering, 2019, 45(1): 84-90.

http://www.ecice06.com/CN/Y2019/V45/I1/84

参考文献

［1］HEINZELMAN W R,CHANDRAKASAN A,BALAKRISHNAN H.An application-specific protocol architecture for wireless microsensor networks［J］.IEEE Transactions on Wireless Communication,2002,1(4):660-670.
［2］SHAH R C,RABAEY J M.Energy aware routing for low energy ad hoc sensor networks［C］//Proceedings of IEEE Wireless Communication and Networking Conference.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2002:17-21.
［3］OLARIU S,STOJMENOVIC I.Design guidelines for max-imizing lifetime and avoiding energy holes in sensor networks with uniform distribution and uniform reporting［C］//Proceedings of IEEE INFOCOM’06.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2006:1-12.
［4］LI J,MOHAPATRA P.An analytical model for the energy hole problem in many-to-one sensor networks［C］//Proceedings of IEEE Vehicular Technology Conference.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2005:2721-2725.
［5］LI Z J,LI M,WANG J L.Ubiquitous data collection for mobile user s in wireless sensor networks［C］//Proceedings of IEEE INFOCOM’11.Washington D.C.,USA:IEEE Press,2011:2246-2254.
［6］梁青,焦峰.WSN中基于二分法与移动sink的数据收集协议［J］.计算机工程,2016,42(12):39-43.
［7］GAO S,ZHANG H,DAS S K.Efficient data collection in wireless sensor networks with path-constrained mobile sinks［J］.Mobile Computing,2011,10(4):592-608.
［8］LUO J,HUBAUX J P.Joint sink mobility and routing to maximize the lifetime of wireless sensor networks［J］.IEEE/ACM Transactions on Networking,2010,18(3):871-884.
［9］GATZIANAS M,GEORGIADIS L.A distributed algorithm for maximum lifetime routing in sensor networks with mobile sink［J］.IEEE Transactions on Wireless Communications,2008,7(3):984-994.
［10］ROYER E M.An analysis of the optimum node density for Ad-hoc mobile networks［C］//Proceeding of International Conference on Communications.Helsinki,Finland:IEEE Press,2001:857-861.
［11］ZHAO Miao,YANG Yuanyuan.A framework for mobile data gathering with load balanced clustering and MIMO uploading［C］//Proceedings of INFOCOM’11.Shanghai,China:［s.n.］,2011:2759-2767.
［12］MA M,YANG Y.Data gathering in wireless sensor networks with mobile collectors［C］//Proceedings of IEEE International Symposium on Parallel and Distributed Processing.Miami,USA:IEEE Press,2008:1-9.
［13］LUO H,YE F,CHENG J,et al.TTDD:two-tier data dissemination in large-scale wireless sensor networks［J］.Wireless Networks,2005,11(1/2):161-175.
［14］刘逵,刘三阳.基于混合基站的传感器网络移动数据收集算法［J］.吉林大学学报,2015,45(5):1680-1687.
［15］CHANG J H,TASSIULAS L.Maximum lifetime routing to mobile sink in wireless sensor networks［J］.IEEE/ACM Transactions on Networking,2004,12(4):609-619.

[1]	杨敏, 张玲华. WSN中基于区域感知的改进AODV路由协议[J]. 计算机工程, 2023, 49(8): 130-136.
[2]	区展华, 李翠然, 杨茜. 基于ANN的能量采集无线传感器网络中继选择策略[J]. 计算机工程, 2023, 49(5): 215-222,230.
[3]	周文康, 王行甫. 一种基于AHP和FIS的WSN路由算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(3): 131-138,161.
[4]	王海浪, 张玲华. 基于PEGASIS的无线传感器网络路由协议改进[J]. 计算机工程, 2022, 48(12): 165-171,179.
[5]	张清国, 张勇, 张伟, 席瑞洁. 基于蜂窝结构的改进混合无线传感器网络覆盖优化算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(12): 172-179.
[6]	缪祎晟, 赵春江, 吴华瑞. 基于改进粒子群的农田WSN路由优化方法[J]. 计算机工程, 2022, 48(10): 218-223.
[7]	陈辉, 高岩. 基于双簇头的WSNs非均匀分簇路由算法[J]. 计算机工程, 2022, 48(10): 184-192.
[8]	韩优佳, 胡黄水, 姚美琴. 基于信任感知的无线传感器网络安全路由协议[J]. 计算机工程, 2021, 47(9): 145-152.
[9]	于吉喆, 白乐强, 曹科研. 基于垂线的WSN基站位置隐私保护算法[J]. 计算机工程, 2021, 47(8): 170-176,182.
[10]	蒋宝庆, 陈宏滨. 基于Q学习的无人机辅助WSN数据采集轨迹规划[J]. 计算机工程, 2021, 47(4): 127-134,165.
[11]	胡乔木, 邓昀. 基于压缩HMAC算法的传感器网络范围查询方法[J]. 计算机工程, 2021, 47(12): 200-208.
[12]	李翠然, 李昂. 太阳能补给的线型WSN能量高效路由算法[J]. 计算机工程, 2020, 46(9): 178-185.
[13]	柳亚男, 张正, 邱硕, 程远. WSN中基于物理不可克隆函数的簇内密钥分配[J]. 计算机工程, 2020, 46(9): 163-171.
[14]	郝占军, 侯姣姣, 党小超, 曲南江. 一种适用于带状区域的WSN节点覆盖优化方法[J]. 计算机工程, 2020, 46(7): 165-172.
[15]	郝占军, 徐宏文, 党小超, 段渝. 一种WSN三维覆盖空洞动态检测与修复算法[J]. 计算机工程, 2020, 46(6): 178-186.

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

移动数据收集器在WSN中的运动策略研究

Research on Motion Strategy of Mobile Data Collector in WSN

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

移动数据收集器在WSN中的运动策略研究

Research on Motion Strategy of Mobile Data Collector in WSN

PDF

可视化

被引次数

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价