面向无线传感器网络数据传输与查询的节能算法与理论研究
无线传感器网络综合了传感器技术、微电子技术和网络技术，是一种新兴的信息采集和处理技术。它主要使用无线电技术、声波技术等进行通信。由于无线传感器网络通常部署在人类无法接近的恶劣甚至危险的远程环境中，节点电池无法补充，因此设计有效的协议及算法以降低网络能耗成为无线传感器网络研究的核心问题之一。
本文围绕水下传感器网络和水面受限浮动传感器网络中的能耗问题，主要针对这两种无线传感器网络中数据传输和查询相关的节能问题，从以下几个方面进行了研究：
为了降低数据传输过程中的能耗，本文基于信道状态变化，分别对水下传感器网络和水面受限浮动传感器网络中的数据传输控制算法进行了研究：
1)在水下传感器网络中，本文提出了一种基于最优报文长度的无线传感器网络节能算法。该算法可以在当前误码率下通过对据报长度的最优调整来最大程度的减少重传次数，降低能耗。
2)在水面受限浮动传感器网络中，本文提出了一种基于信道状态和拓扑结构的面向水面受限浮动传感器网络系统的自适应传输控制算法。该算法能够按需求调整水面受限浮动传感器网络系统传输间隔、降低能耗。
为降低水面受限浮动传感器网络在数据查询过程中的能耗，本文根据水面受限浮动传感器网络实验系统中数据存储的特点提出了三种新的相似度方法以提高在数据多维分布式区域近似查询的效率：
3)对现有的基于距离的相似度方法进行了改进，给出了一种基于距离的广义的相似度方法。通过实例我们验证了在数据查询过程中，可以基于这种广义相似度方法构造出较经典相似度方法更为精确的相似度函数。
4)从数学上对距离的两类不同认识入手，根据弱距离来构造出一种新的广义相似度方法以对经典的Dengfeng-Chuntian方法进行改进。通过实例进一步验证了，由新广义相似度方法构造出来的改进的相似度函数可以提高原方法在数据查询中的查准率。
5)本文还给出了一种基于子集度来构造相似度函数的方法。该方法给出了构造相似度函数的一种新的思路，并对今后构造更精确的相似度函数起到一定的理论指导作用。
面向无线传感器;网络数据传输;节能算法
中国海洋大学
博士
地图学与地理信息系统
郭忠文
2009
中文
TM938.86
102
2009-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）