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重载货运列车中无线传感器网络生命周期优化问题研究
| 论文题名： | 重载货运列车中无线传感器网络生命周期优化问题研究 |
| 关键词： | 货运列车;无线传感器网络;线性规划;生命周期 |
| 摘要： | 随着传感器技术、通信技术的发展，无线传感器网络已经广泛应用在众多领域。而如何减小传感节点的能耗，提高无线传感器网络的生命周期，是无线传感器网络中一个重要的研究问题。由于无线传感器网络中传感节点使用电池供电，有限的电源能量成为影响网络生命周期的关键因素。 本课题研究在重载货运列车中无线传感器网络的生命周期优化问题。由于重载列车所运输货物（如酒精、汽油、煤炭等）的特殊性，即具有易燃、易变质等特点，需要随时监测货厢中的环境信息（如温度、湿度等）。本课题通过在列车中部署无线传感器网络来监测货厢中的环境信息。一方面，部署在货厢中的传感节点使用能量有限的电池供电;另一方面，重载货运列车具有货运量大、运载货厢多、路途时间长等特点，如果无线传感器网络中众多传感节点之间的路由路径没有优化，则很可能网络中某些传感节点由于数据通信量过大而成为能耗热点，从而影响整个网络的生命周期。因此重载货运列车中无线传感器网络的生命周期优化问题成为迫切待解决的问题。 针对上述问题，为尽量减小列车中无线传感器网络的能量消耗，增加网络的生命周期，本课题进行了相关的研究与实验。本文首先将网络的生命周期优化问题形式化建模为混合整数线性规划问题，然后提出了3个启发式路由算法:na(i)ve算法、poly算法和pseudo-poly算法。最后，通过大量实验，并对试验结果的分析研究表明，pseudo-poly算法的性能接近最优解，并且其性能表现最为稳定。使用pseudo-poly算法，可以显著提高重载货运列车中无线传感器网络的生命周期。 |
| 作者： | 张晓杰 |
| 专业： | 计算机系统结构 |
| 导师： | 邓庆绪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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