工作计划及开题报告

计划应在导师的指导下按照培养方案要求制定请专家参加。开题报告的时间、地点须提前三天公布，欢迎师生参加旁听学后的第三学期初，第四学期初交学院汇总后存档，以备院审本材料系永久性请用蓝黑碳素墨水或墨汁等耐久材料书写本表可以打印，打印时请使用A4纸正反打印，不得改变表格有关详细规定请查阅《河海大学工作手册、，计划及开题报、，计 题sink （ 元（20164月主要内容（参考下列几方面的选题依据，本课题在国内外的研究无线传感器网络（WirelessSensorNetworks）由于其高度的学科交叉性和广泛的应用前景受到为当前IT领域最具有性的课题之一[1-3]。著名的商业和MIT技术评论在预测未来技2121项技术[4]10大新技术之一[5]21IT热点技术。2006年我国将发展无线传感器网络技术列入未来15年“国家中长期科学和技术发展规划纲数据收集是无线传感器网络的基本应用之一。人们通过在感环境中部署大量传感器节点，对各种数据进行收集，如温度、湿度、声音、图像、等。大数据量的收集，如图像、全网能量均衡消耗，延长网络生命期是一个极具近年来，在无线传感器网络(WSN)中采用移动元素Element（MEsink或者移动数据收集器(MDC)进行数据收集的方案越来越受到关注。在采用移动元素ME进行WSN数据收MEME周围节点过快，进而达到均衡负载，缓hotspot问题的目的。通过对传感器网络中的各节点进行分簇，一方面可以融合数据，减少上传ME的位置信息，可以有效减少位置更新控制包的开销。然而，大多数分簇方案在关注了移动hotspot问题，最终实现网络的能量高效，并延长网络生命。文献[7]，采用移动元素比采用sink网络负载更均衡；文献[8]中，利用移动元素从部署好的静态网络中进行数据收集，及层次型架构[19]，其中层次型架构包括虚拟骨干网络[17,20]、分簇[10,16,18]以及基于三种方点pp(pollingpoint)缓存并融合数据等待MDC到来收集。其中集中式算法需要建立最短路径树，设PP点，该PP点能够关联最多的邻居数目，以及该节点到达sink的最小跳数。通过与d跳邻居交换信息并对比，如果某节点d跳内sinkPP的PP且所得PP能够分布更紧密，减少了MDC的回路长度进一步减少了时延。但是该文献的两种hotspot的问题没有过多关注。有损链路的可靠性，链路的PRR基于信噪比SNR和数据包长度。计算出发送一个数据包需要的转lossy值hotspot问题。（DGDGMDHDG的数据。DGMDH，不用缓存到中间站点，防止数据过多造成的溢出。该文MDH遍历时间和数据量大小以及数据上传时间的影响，仅直接指定DG，没有充分考虑节点的能量以及节点密度的问DGhotspot。文献[12]节点周期性发送数据给移动数据收集器（MDC，MDC融合数据并发送给 MDC为簇头建立簇同时节点更新路由表。由于节点发送的数据包中包含节点的剩余能量信息，所以MDC可以判断当周围节点剩余能量小于其他所有节点的平均剩余能量值时，MDC移动到下一个位置。MDC将选择一跳邻居列表中平均剩余能量值最大且满足可靠性R（能够成功发送数据到MDC的可能性）的位置作为自己的下一位置。作者提出集中式和分布式两种方案，多个MDC动态协作确定最佳的下一位置。优点在于MDC在寻找下一位置时，以当前簇的一跳范围的平均剩余能量为参考，多个MDC可以相互通信来决定MDC的下一位置，一定程度上缓解了hotspot问题。缺点在于以MDC为簇头，在本簇内选择下一位置，形成的簇比较大，MDC周围节点的负载也会较大，且距离MDC跳数过大的节点产生的数据很可能在MDC下一次移动前无法到达MDC。同时MDC频繁位置变更也会造成拓扑 （PP（SHDGPtreePP1)spanningcoveringtree；2)将树划分为多个子树；3)计划sink。作者的单跳数据收集方案在连通和非连通的网络中都能使用，并提高和平衡能量使用spanningtreecoveringalgorithm算法，以贪婪的方式选择最少候选轮询位置的集合，直PPPP关联到最多的节点，并能达到网络PPhotspot的一部分PP，保证既能够使MDC的数据收集时间最短又能达到 。该文中应用了SDMA技将节点配对，然后提出三种挑选PP的算法，获取到最大数量的节点匹配对同时保证PP点最少，从而达到数据上传时间最短且移动路径最短的目标。同时作者还考虑了多个sencar的情况并提出RDTP算法，以数据上传时间和移动时间为权重，以sink为根建立最小扩展树，依据权重分成多个子树，采用多个sencar遍历不同的子树，最终达到平衡负载和收集时间的目的。该文的优点在于得到最少的PP，关联到最多的节点数，并能达到 ，同时一定程度上减少了延迟，且RDTP算文献[15]sink只需要汇聚点RPRP。本文提出一个启发式算法叫做汇聚点轮询策略（WRPRP构RPRP的权重，确保了数据多和跳数（RP给合适的具有足够能量的在MS路径附近的节点。采用分布式方案，只选择具有足够能量且距离MSRNhotspot问题，采用不均等的分簇策RNRN的数量保证有足文献[17]提出利用移动sink改变位置来让周围节点不短更换让sink到达能量较多的区域从而解决sink-hole问题。首先，作者提出一种按照预定轨迹移动的算法，sink沿着正六边形的边移动，决定是否移动到新位置，从而保证sink形成的虚拟骨干保持 法扩展问题覆盖要求和时间传输要求的讨论。将单个Sink的移动范围约束在一个Cluster中，避免了Sink的过长距离移动。缺陷在于考虑的比较局限，Sink仅依据能量和节点数据量来选取最佳下一移动位置，sink的移动轨迹或者在部分区域停留时间过长时容易引起较长的数据收集延迟以及当文献[18借鉴了LEAC低功耗自适应集簇分层型协议的思想，利用LEAC的自适应特性，加入移动nk驻留点R进行C的 及其它改进研究。每轮数据收集主要包括建立和稳定两个阶段，建立阶段包括任务协调，选取簇头C和驻留点R、建簇、TDM调度阶段；稳定阶段为数据上传阶段。节点成为R的条件与距离M轨道的距离有关，而节点成为C的 与LEAC算一致。在每轮M会计算所有节点的平均能量值，然后以信标的形式发给各个节点。收到消息的节点对比自己的能量和该平均值，决定是否参与C选取。由于M未参与节点的决策，所以属于自组织，节点自己决定是否成为C。本文主要将M和R结合LEAC进行研究，利用了LEAC的自组织特性和M的能耗均衡特性，增加了网络生命，且适用于大型网络。缺陷在于实时性不高，LEAC算法分簇得到的簇的数量过多，且对于簇头周围的hotspot问题关注。文献[19]作者借鉴文献[9]的最短路径树数据收集算法SPT-DGA，利用整数线性规划将综合权衡节点的能耗和ME的回路长度的问题归结为限制跳数的移动数据收集问题MDG-BRH，算法主要选取一系列子轮询节点SPP的集合，这些节点负责融合附属节点的数据并等待ME到达后上传； 区域的SPP之间选取共同的节点CTP，CTP将作为ME的停止收集点，MEBS出发采用最近邻居（NN）CTPCTP停留单跳收集各SPP缓存的数据。该算法在文献[9]的基础上进一步减少了数据收集延迟，但是仍然未考虑能量SPPhotspot问题的关注度不够高。RPRP点为树根构建生成树。当源节点产生CHCHRP点传输，一定时限内，如果RP点收到来自Sink发出查询消息后，由RP点沿着生成树将数据包发Sink，否则，丢弃该数据包。与其他的周期性分簇网络中的分簇结构不同，本文采用周期CH意外及CHCH，减少了多次簇建立时频繁的信息包传输带来的开销；该网络适用于查询-CH建立起的骨干网络，进行SinkSink全网发布查询消息或位置更新消息的开销；缺陷在Sink频繁发出数据查询请求时。文献[21为了避免部分节点比其它节点耗能快所形成的hotpot问题，采用nk迁移策，提出一种能量感知的nk迁策略（EAR。该策略用节点剩余能量动态适应节点传输范围及nk的迁移。选取MC（ umcpaitypath）能有效负载平衡的动态路由协议为其路由策略，nk周期性收集每个节点的剩余能量，nk完成收过程后，利用MC路由协议计算出每个邻居节点的最大容量路径。同时，将节点的能量分为三个等级，当某个最大容量路径低于一半或者平均剩余能量低于一半时达到nk的移动件。nk移目标的选取依据权重 ，选取所有候选路径中最小能量的节点能量值最高的路径为移动路径。缺陷在于，控制节点传输范围的变化需要耗能较大，且nk要周期性收集路径上的剩余能量信息，并执行迁移条件的检查，网络开销比较大。文献[22]将分簇策略与移动Sink相结合,对来自网络中的数据进行收集。由于静态 点存在“热区”问题，本文首先利用层次型分簇机制,将节点与Sink的距离作为分簇大小的依据，距Sink越近，簇半径越小，反之亦然；从而减轻Sink附近节点的负担，均衡网络 在此基础上，利用Sink在静态网络中移动收集数据，从而减少 nodes相当于侦听,Sinksink路由路径.对于这种发送包的侦听不需要向侦听者提供到达Sink,网络中的节点间不断继续,使得网络中知道到达Sink.Sink,RandomWakSinkSinknk径过长等问题。hotspotME的回路长度之间的ME的位置变更与高等级节点的更换所造成的拓扑变化导致的拓扑 sink/ME远近及所关联普通节点个数的不同，所造成RP，同时依照一定原则对树划分，选取子汇聚点SRP，由移动sink遍历RP、SRP收集数据来实现。这种算法能量更高效，权衡了能耗和时hotspot问题、降低节点能耗、均衡负载同时降低时延，从而增加网络生命。，黄海宁 .无线传感器网络.软件学报，2003,Vol.14,NO.7,pp:1282-，.传感器网络及其数据管理的概念、问题与进展.软件学报.2003,Vol.14,NOpp:1717-任丰原，黄海宁 21ideasforthe21stCentury.BusinessWeek.Aug,1999,pp.158-10Emerging thatWillChangetheWorld.TechnologyReview.Feb,2003,Vol.106,JunLuo, n-PierreHubaux;JointMobilityandRoutingforLifetimeElongationinWirelessSensorNetworks.In:IEEE 2005:TheConferenceonComputerCommunications,Vols1-4.2005,PP:1735-AbdulWaheedKhan,AbdulHananAbdullah*, mmadHosseinAnisiandJavedIqbalBangash;AComprehensiveStudyofDataCollectionSchemesUsing SinksinWirelessSensorNetworks.In:Sensors2014,14,2510-2548; 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