無線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議研究的開題報(bào)告

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議研究的開題報(bào)告一、研究背景和意義無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN）是由大量分布在被監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的小型、低功耗節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測和采集。隨著傳感器技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，WSN已經(jīng)廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)、工業(yè)控制、智能交通等領(lǐng)域。WSN具有節(jié)點(diǎn)分布廣泛、節(jié)點(diǎn)之間通信能力有限、能源儲(chǔ)備有限等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)導(dǎo)致WSN的能源是十分寶貴的。因此，如何實(shí)現(xiàn)WSN的節(jié)能是WSN研究者的一個(gè)重要課題，節(jié)能的一種重要方式是降低WSN的通信能耗。目前在WSN的通信協(xié)議中，很多都采用靜態(tài)節(jié)能方式，即節(jié)點(diǎn)在工作時(shí)一直保持一定的能耗水平。但是，WSN節(jié)點(diǎn)多應(yīng)用于人跡罕至的野外環(huán)境，如沙漠、山林等地區(qū)，節(jié)點(diǎn)的能源供應(yīng)是難以保證的，節(jié)點(diǎn)能源耗盡后就會(huì)失去監(jiān)測意義。因此，如何根據(jù)工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)的能耗就成為了一個(gè)亟待解決的問題。本研究擬通過研究和開發(fā)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能耗進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，從而提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的能源利用效率，延長其使用壽命，具有很高的研究價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。二、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容本研究擬圍繞如何根據(jù)工作狀態(tài)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)的能耗展開深入研究，具體研究內(nèi)容如下：（1）研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信模型和傳輸方式，探討何種情況下可以適用動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議。（2）研究動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的實(shí)現(xiàn)原理和工作流程，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)的通信能耗。（3）設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的測試平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，評(píng)估動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議在不同情況下的性能表現(xiàn)。2.研究方法本研究主要采用以下方法：（1）文獻(xiàn)調(diào)研法：調(diào)研國內(nèi)外學(xué)術(shù)界相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和最新進(jìn)展，了解動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的研究狀況和發(fā)展方向。（2）數(shù)學(xué)建模法：建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的實(shí)現(xiàn)原理和工作流程進(jìn)行深入研究，從而指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。（3）實(shí)驗(yàn)方法：設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的測試平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析和評(píng)估動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的性能表現(xiàn)，并與傳統(tǒng)的WSN通信協(xié)議進(jìn)行對(duì)比和分析。三、預(yù)期研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)預(yù)期研究成果：（1）研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信模型和傳輸方式，確定何種情況下可以適用動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議。（2）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的原型系統(tǒng)，能夠動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)點(diǎn)的通信能耗。（3）評(píng)估動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議在不同情況下的性能表現(xiàn)。預(yù)期創(chuàng)新點(diǎn)：（1）對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的能耗進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的能源利用效率，延長網(wǎng)絡(luò)的使用壽命。（2）提出適用于不同工作狀態(tài)的動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議，能夠優(yōu)化WSN的工作性能，提高其適用性和穩(wěn)定性。（3）在硬件和軟件層面都進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化和改進(jìn)，提高動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的性能表現(xiàn)。四、研究進(jìn)度安排第一年（1）完成文獻(xiàn)調(diào)研，研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通信模型和傳輸方式，確定何種情況下可以適用動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議。（2）分析和研究動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的實(shí)現(xiàn)原理和工作流程，建立數(shù)學(xué)模型。（3）設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)節(jié)能接入?yún)f(xié)議的實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化和改進(jìn)動(dòng)