《無線感測器網路功率最佳化與控制研究》是依託西安電子科技大學，由劉三陽擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：無線感測器網路功率最佳化與控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：劉三陽
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
無線感測器網路是眾多領域高度關注的前沿課題，功率最佳化與控制是其中的關鍵支撐技術之一和急需解決的難題。本項目以隨機幾何、隨機過程、連續滲流和最佳化方法為工具，以試驗數據的統計分析結果為依據，構建無線感測器網路的功率最佳化與控制的新理論、新方法和新機制，以適應未來無線感測器網路在各種環境下的套用。通過分析無線感測器網路拓撲的動態演變行為，揭示其功率消耗規律；分析不同協定層網路性能的內在聯繫，建立網路拓撲動態演化過程中性能與節點集功率水平的量化關係，並藉助最最佳化方法建立無線感測器網路的功率最佳化機制；探討節點移動、故障、環境可變因素對網路性能的影響，用以提取和表示無線感測器網路的功率控制信息；設計網路性能與功率消耗關係的實物測試實驗與仿真實驗，建立實驗數據的統計模型，結合理論研究設計WSN功率最佳化與控制算法，並注重其實用性和可執行性。研究內容新穎，方法有創新。本項目具有重要的理論意義和套用價值。
結題摘要
無線感測器網路是集信息採集、信號傳輸、數據處理於一體的綜合智慧型信息系統。感測器節點通常被置於無人值守的惡劣環境中去感測信息，並將信息以無線自組織的通信方式傳輸給基站或用戶。節點能量有限，且易出故障，這些實際特點，使得無線感測器網路的功率最佳化與功率控制成為網路設計的關鍵技術。本項目針對無線感測器網路自身特點，提出了一種基於無標度特性的無線感測器網路拓撲演化模型，以構建高抗毀性的網路拓撲，滿足惡劣環境下無線感測器網路魯棒性的要求；藉助博弈論的優良性質給出了一種非合作博弈功率控制模型，並在此基礎上提出一種基於非合作博弈的無線感測器網路功率控制算法；基於病毒傳播原理設計出了一種最大感染球壓縮模型，並以此為基礎提出了一種局部路由修復控制策略；建立了基於性能最佳化的網路分層傳輸模型，以最佳化傳輸質量為目的提出一種基於蟻群最佳化的區分綜合選路算法和一種三層動態網路聯合最佳化選路算法。本項目給出了無線感測器網路路由最佳化的若干有效算法：針對動態感測器網路的移動代理路由算法；基於蟻群策略的無線感測器網路能量有效路由算法；雙信道無線感測器網路移動代理路由算法等。同時，本項目還研究了多種智慧型最佳化算法與多感測器數據分類的理論與方法，為無線感測器網路的功率最佳化與控制設計提供了一系列理論依據和關鍵技術。
