无线传感器网络中的能量空洞问题及其对策研究

网络的生存周期是无线传感器网络性能的一个关键性指标，而本项目所关注的能量空洞问题是影响网络生存周期的关键性因素，它对于理解网络的生存周期以及设计节能的网络通信协议都有重要的指导意义。目前，能量空洞问题的研究对无线传感器网络的各层都作了简化的假设，不足以完全反映无线传感器网络的本质，因此对网络节能设计的指导作用有限。申请人对节点非均匀分布的无线传感器网络的能量空洞问题已经做出了初步的探索，本项目拟在已有研究的基础上采用更加贴近现实的网络模型，考虑网络在不同应用模型、连接模式、拓扑结构、链路状态和异构特性下的能量空洞问题，综合考虑网络的随机性、实时性、动态性、不稳定性和异构性，研究的成果将有助于全面理解无线传感器网络的生存周期，在此基础上设计能耗效率优化的网络通信协议。

无线传感器网络由大量由电池供电的传感器节点组成，能够收集所部属区域的信息。无线传感器网络被认为是搭建客观物理世界与信息世界的桥梁，可能改变人类认识世界的方式。无线传感器网络中的节点一旦耗尽能量，就不能继续工作在网络中形成能量空洞。在基金委的资助下，本课题研究无线传感器网络中的能量空洞问题及其对策，围绕能量空洞问题，研究相关的节能机制。我们在无线传感器网络的最大网络生存周期数据收集树的构造机制、无线传感器网络的节能灾难导航机制、节能低占空比的动态数据转发机制等方面进行了探索和研究;一部分研究成果已经以论文的形式发表。项目实施3年来，共发表(含录用)论文13篇，申请并获得国家专利5项，另有两项专利正在申请中。13篇论文中有6篇期刊论文（4篇英文SCI期刊论文，2篇EI期刊论文）和7篇国际会议论文。7篇国际会议论文都发表在本领域有影响力的国际会议上，包括IEEE INFOCOM,IEEE WCNC, IEEE ICCCN和IEEE ICPADS等。根据Google Scholar的数据，有2篇论文发表一年以来已经被他引合计12次,说明了我们的研究取得了很好的反响。