无线传感器网络中紧急事件信息分发的可靠性研究

在WSN中，由于受环境、信号干扰和能量约束等因素的影响，导致信息分发的可靠性较差，而紧急事件的处理对信息分发的实时性也有较高要求，本课题针对可靠数据分发的多路径构建及其扩展性问题，多路径分发的编码方式等关键问题提出解决方案，研究内容主要有: (1)在多路径构建方面,针对现有方法能耗效率不高、路径间相互干扰的缺点, 利用传感器节点的多频特性，构建一种能耗优化和干扰避免的多路径模型，解决多路径相互竞争发生的冲突问题，同时在多路径间分配流量,均衡全网能耗。(2)研究具有逻辑强化学习、具有偏好Random Walk多路径容错路由和具有优化层次聚类策略及相关反馈机制。(3)研究数据融合与网络编码相结合多路径信息分发方法。(4)在未知环境下，研究利用局部关联信息的快速导航算法，使移动节点的有效利用率达90%以上，弥补覆盖漏洞，增强传感器网络覆盖率至少25%，移动节点数目充足时，网络覆盖率达90%以上。

在无线传感器网络中(WSN，Wireless Sensor Network)，由于受环境变化、信号干扰和能量约束等因素的影响，导致信息分发的可靠性较差，而紧急事件发生时对信息分发的实时性和可靠性都有较高要求，为解决这些问题，本项目以数据分发的可靠性为基本出发点，针对多路径构建及其扩展性问题，多路径传输模式等关键问题提出解决方案。我们提出了具有偏好随机游动(Random Walk)能量均衡的传输算法，研究了数据融合与网络编码相结合的协作传输机制，设计了无需节点位置信息的导航算法、覆盖空洞检测与修复算法，以及基于移动代理的协作数据处理算法等。通过模拟实验将我们的算法与其它方法进行了对比，理论和实验结果表明，我们的信息分发算法的可靠性有较好的提升，节点间的可靠路径长度较短，并且我们的可靠性算法所求得的生成树的高度较低。由于我们利用了无线网络的共性进行研究，因此研究方法具有一般性，研究结果不仅适用于已定义的几种多路径模式，也可适用于其它若干变型。除上述计划内研究之外，我们还根据该方向近年来新的研究动态，增加了新的研究内容：如跨层协作传输的中继选择和信道分配问题，拥塞控制问题等.