基于Voronoi圖的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠算法研究的開題報(bào)告

基于Voronoi圖的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠算法研究的開題報(bào)告一、背景隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)、智能城市等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，如何提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的能源效率已成為該領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。休眠算法是一種有效的方法，它能夠通過將某些節(jié)點(diǎn)休眠來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。然而，傳統(tǒng)的休眠算法大多數(shù)都是基于隨機(jī)或者預(yù)設(shè)的規(guī)律休眠節(jié)點(diǎn)，而缺乏對節(jié)點(diǎn)分布和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的考慮，導(dǎo)致部分節(jié)點(diǎn)沒有得到合理利用，使得網(wǎng)絡(luò)的能耗仍然較高。二、研究內(nèi)容本文將從Voronoi圖的角度出發(fā)，通過對節(jié)點(diǎn)分布和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析，提出一種基于Voronoi圖的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠算法。具體研究內(nèi)容包括：1.對傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分布分析，利用Voronoi圖將節(jié)點(diǎn)劃分為不同的區(qū)域；2.通過對Voronoi圖進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，確定節(jié)點(diǎn)的休眠區(qū)域；3.設(shè)計(jì)一種節(jié)點(diǎn)休眠調(diào)度算法，實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)休眠控制。三、研究意義本文研究基于Voronoi圖的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠算法，可以有效地利用節(jié)點(diǎn)分布和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能源的合理利用，提高網(wǎng)絡(luò)的能源效率。該算法還可以為網(wǎng)絡(luò)的部署、維護(hù)和管理提供一定的參考。四、預(yù)期成果1.基于Voronoi圖的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠算法原理及實(shí)現(xiàn)方法；2.通過模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法的有效性，并與其他傳統(tǒng)算法進(jìn)行比較；3.分析算法在工業(yè)控制、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。五、研究方案1.收集相關(guān)文獻(xiàn)，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的休眠技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研；2.分析Voronoi圖在節(jié)點(diǎn)分布和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的應(yīng)用；3.提出基于Voronoi圖的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)休眠算法，并設(shè)計(jì)相應(yīng)實(shí)現(xiàn)方案；4.構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)M平臺(tái)，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)并對算法進(jìn)行評(píng)估；5.撰寫論文，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。六、研究難點(diǎn)1.如何合理地利用Voronoi圖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)休眠區(qū)域的確定；2.如何充分考慮節(jié)點(diǎn)分布的不均勻性和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性；3.如何實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)休眠的動(dòng)態(tài)調(diào)度和控制。七、參考文獻(xiàn)[1]JiangQ,GuoT,HeY,etal.Voronoi-basedenergy-efficientsleepschedulinginwirelesssensornetworks[J].IEEETransactionsonParallelandDistributedSystems,2014,25(1):114-124.[2]C.-Y.KuandY.-C.Tseng,“Mobility-enhancedVoronoidiagramclusteringforwirelesssensornetworkswithobstacles,”IEEEInfoCom,pp.213–221,2006.[3]Q.Fan,P.Kumari,andD.P.Agrawal,“GradedVoronoidiagrambasedenergy-efficientclusteringalgorithmforwirelesssensornetworks,”IEEETrans.ParallelDistrib.Syst.,vol.21,no.2,pp.146–158,2010.[4]Y.-H.Lu,S.-M.Juang,andT.-L.Cheng,“ImprovingcoverageandprolonginglifetimeinwirelesssensornetworksbyVoronoi-diagram-basedenergy-efficienttopo