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基于节点健康度的无线传感器网络冗余通路控制方法

宋佳 罗清华 彭喜元

基于节点健康度的无线传感器网络冗余通路控制方法

宋佳, 罗清华, 彭喜元
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  • 广泛应用于各种物理参数测量领域的无线传感器网络,因其节点具有能量供应有限、硬件资源有限、数目众多、自组织和动态拓扑等特点,使得网络极易发生故障,从而高可靠、低故障是其运行的基本要求.本文针对多冗余通路设计的无线传感器网络故障预防方法存在工作状态冗余节点过多、能量大量浪费的问题,提出一种基于节点健康度的冗余通路控制方法. 该方法利用汇聚节点收集网络内所有节点能量状态,计算节点健康度等相关参数,使用A-Star算法选择最优工作通路,控制其余冗余通路分批轮流休眠,从而达到减少和均衡网络工作过程能量消耗、预防某些节点能量提前耗尽导致网络能量故障发生的目的. 仿真实验和实际节点实验的结果表明,在保证网络适当冗余通路的前提下,与其他相关方法比较,该方法可以显著均衡网络能量消耗,有效预防节点能量故障提前发生,明显延长网络寿命.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61170262,61102038)和国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51307033)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-09
  • 修回日期:  2014-03-10
  • 刊出日期:  2014-06-05

基于节点健康度的无线传感器网络冗余通路控制方法

  • 1. 哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所, 哈尔滨 150080
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61170262,61102038)和国家自然科学基金青年科学基金(批准号:51307033)资助的课题.

摘要: 广泛应用于各种物理参数测量领域的无线传感器网络,因其节点具有能量供应有限、硬件资源有限、数目众多、自组织和动态拓扑等特点,使得网络极易发生故障,从而高可靠、低故障是其运行的基本要求.本文针对多冗余通路设计的无线传感器网络故障预防方法存在工作状态冗余节点过多、能量大量浪费的问题,提出一种基于节点健康度的冗余通路控制方法. 该方法利用汇聚节点收集网络内所有节点能量状态,计算节点健康度等相关参数,使用A-Star算法选择最优工作通路,控制其余冗余通路分批轮流休眠,从而达到减少和均衡网络工作过程能量消耗、预防某些节点能量提前耗尽导致网络能量故障发生的目的. 仿真实验和实际节点实验的结果表明,在保证网络适当冗余通路的前提下,与其他相关方法比较,该方法可以显著均衡网络能量消耗,有效预防节点能量故障提前发生,明显延长网络寿命.

English Abstract

参考文献 (20)

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