缓存技术在无线传感器网络中的研究与应用

无线传感器网络是当前在国际上备受关注并涉及多学科高度交叉的热点研究领域。传统的缓存技术在高速的计算机和网络中主要用于提高访问性能。无线传感器网络的资源有限，特别是不可补给的能量资源，给缓存技术提出了新的挑战。本项目的主要意义是:在提高无线传感器网络服务质量的同时，还能提高能量的有效利用，从而延长网络寿命。主要研究内容如下：.1、在复杂无线传感器网络环境下，针对网络的异构性和节点资源的有限性，研究和优化各层协议的缓存算法，将能量的及时性和均衡性结合起来考虑，提高能量利用的有效性。.2、基于缓存技术和网络编码技术，并有机结合包融合的原理，研究无线传感器网络中多媒体传输和处理的新方法，提高能量有效性且保证多媒体服务质量。.3、对于所提出的新模型和新方法，进行相应的分析和论证，并且利用网络仿真工具进行性能分析和评价。

经过三年多的努力工作，根据项目研究内容，项目组取得了丰硕的研究成果，在国内外著名学术会议和期刊上发表SCI、EI论文20余篇，举办3个国际学术会议，特邀学术报告3次，参加学术会议10余次，培养博士生3人，硕士生6人，本科生10余人。主要学术研究成果包括：水下传感器网络中多路径分层能量控制机制。针对外界噪声衰减的特征，解决了分层问题中的关键点——包括层数、建树、树枝能量分配子问题，建立了节能数学模型，利用迭代算法解决了能量问题。水下传感器网络中基于汉明编码的多路径向前纠错编码的研究。整合了汉明编码和多路径通讯，分析包括可靠性和耗电在内的性能，并通过仿真实验评估和验证性能。水下传感器网络中基于AOA、RSSI和水压的三维定位策略。提出了一种基于AOA、RSSI和水压的3D定位策略（3D-ARP），采用非线性最小二乘法减少测量和非直线传播误差，直接三维定位全网节点。水下传感器网络仿真平台搭建。利用NS-2网络仿真平台，嵌入了水下传感器网络模块，完成了多路径通讯功能，完成基于LOG文件分析网络性能的所有编码、调试，最后形成可视化图形和视频的所有工作。