【正文】 定向傳播協(xié)議的適用情況 ................................................................... 11 定向傳播協(xié)議的性能分析 ................................................................... 12 定向傳播協(xié)議在本設(shè)計中的運行流程偽代碼（以傳感器節(jié)點為單位） ................................................................................................................ 12 協(xié)議性能比較 ................................................................................................. 12 第四章 數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的改進及其理論基礎(chǔ) ............................................................ 13 協(xié)議的改進 ..................................................................................................... 13 改進方法 a ............................................................................................ 13 改進方法 b............................................................................................ 13 改進后的協(xié)議運行流程偽代碼（以傳感器節(jié)點為單位） ......................... 13 傳感器節(jié)點隨機移動的運動規(guī)律分析 ......................................................... 14 提出新協(xié)議 —— 網(wǎng)格劃分協(xié)議 ..................................................................... 15 網(wǎng)格劃分協(xié)議具體描述 ................................................................................. 15 第五章 模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) ................................................................................ 16 模擬系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) ..................................................................................... 16 模擬系統(tǒng)的功能描述 ..................................................................................... 16 模擬系統(tǒng)主要類和屬性 ................................................................................. 18 傳感器節(jié)點 ........................................................................................... 18 用于管理的全局變量 ........................................................................... 19 節(jié)點隨機移動的 move 函數(shù) ................................................................ 19 模擬系統(tǒng)的表現(xiàn)形式 ..................................................................................... 21 模擬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和分析機制 ................................................................. 21 模擬系統(tǒng)流程圖 ............................................................................................. 21 模擬系統(tǒng)演示流程圖 ........................................................................... 21 謠言傳播協(xié)議流程圖 ........................................................................... 22 定向傳播協(xié)議流程圖 ........................................................................... 23 改進后的協(xié)議流程圖 ........................................................................... 23 第六章 模擬結(jié)果與分析 ............................................................................................ 25 謠言傳播協(xié)議模擬結(jié)果 ................................................................................. 25 定向傳播協(xié)議模擬結(jié)果 ................................................................................ 27 改進后的協(xié)議 —— Lee39。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨?布論文的部分或全部內(nèi)容。 作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。s 傳輸協(xié)議模擬結(jié)果 .............................................. 29 網(wǎng)格模式 —— 謠言傳播協(xié)議模擬結(jié)果 ......................................................... 30 網(wǎng)格模式 —— 定向傳輸協(xié)議模擬結(jié)果 ........................................................ 31 網(wǎng)格模式 —— Lee39。使可移動 sink 沿設(shè)定好的軌跡移動，穿過整個傳感器節(jié)點區(qū)域，讓所有節(jié)點都有較多的機會與 sink 節(jié)點通信，使得數(shù)據(jù)傳輸更快。 1. 大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用 WSN 時，監(jiān)測區(qū)域廣、傳感器的節(jié)點多，且有些區(qū)域環(huán)境的地形復雜，甚至連工作人員都無法進入，一旦安裝傳感器則很難更換，因而要求傳感器的成本低廉。 機會網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及研究意義 由于機會傳感器網(wǎng)絡(luò)不要求網(wǎng)絡(luò)的全連通，它就更加適合各種實際的自組網(wǎng)需求。機會傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于檢測人體的生理數(shù)據(jù)和健康狀況，對醫(yī)院藥品進行管理以及用于遠程醫(yī)療等醫(yī)療領(lǐng)域。此外，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)還可以監(jiān)測幼兒的早期教育環(huán)境，跟蹤兒童的活動范圍，讓研究人員、父母或是老師全面地了解和指導兒童的學習過程。 本文研究 內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu) 針對機會傳感器網(wǎng)絡(luò)有許多熱點問題，本文致力于網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)從源節(jié)點向目標節(jié)點的分發(fā)過程的研究，先分析兩種經(jīng)典的數(shù)據(jù)分發(fā)策略 —— 謠言傳播協(xié)議和定向傳播協(xié)議，再提出一種新的數(shù)據(jù)分發(fā)策略，與前兩種進行比較，證明新的策略在時間及能量方面都更加高效。 第五章介紹畢業(yè)設(shè)計中所完成的模擬程序的設(shè)計結(jié)構(gòu)、功能、表現(xiàn)形式、最核心的代碼和實 現(xiàn)前述通信協(xié)議的算法流程圖。 DTN 最 初 是 容 遲 網(wǎng) 絡(luò) 研 究 組 (DTNRG) 為星際網(wǎng)絡(luò)IPN(interplaary work)[8]通信而提出來的，其主要目標是支持 具有間歇性連通、延遲大、錯誤率高等通信特征的不同網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)和互操作，如互聯(lián) Inter 和傳感器網(wǎng)絡(luò)、移動自組織網(wǎng)絡(luò)等。他們又提出利用節(jié)點移動性和中間節(jié)點臨時存儲轉(zhuǎn)發(fā)分組來提高網(wǎng)絡(luò)容量。 DSN 采用的傳輸媒體主要有 :無線電、紅外線、光波。 DSN 路由協(xié)議必須具備以下一些特征 :協(xié)議簡單、節(jié)能；以數(shù)據(jù)為中心，具有數(shù)據(jù)融合能力；具有可擴展性和 健壯性傳輸協(xié)議。 網(wǎng)絡(luò)管理平臺 主要是對傳感器節(jié)點自身的管理以及用戶對傳感器網(wǎng)絡(luò)的管理，它包括了拓撲控制、服務(wù)質(zhì)量管理、能量管理、安全管理、移動管理、網(wǎng)絡(luò) 管理等。 3. 網(wǎng)絡(luò)管理。 1. 時間同步技術(shù)。在 WSN 定位中，通常使用三邊測量法、三角測量法和極大似然估計法等算法計算節(jié)點位置。 機會傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信特征 在機會傳感器網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)大多數(shù)時候不能連通，源節(jié)點和目標節(jié)點之間不機會傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分發(fā)策略研究 第二章 機會傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀 ____________________________________________________________________________________________ 8 存在完整的通信路徑，這時傳統(tǒng)的通信協(xié)議就 無法有效運行，但這并不意味著無法實現(xiàn)通信。 機會傳感器網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)分發(fā)的分類 在機會傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)分發(fā)的分類有三種。只有在感興趣的事件發(fā)生時才構(gòu)建路徑，發(fā)送數(shù)據(jù)，從而減少了持續(xù) 更新路徑的費用。 2. 固定源節(jié)點與移動 sink 節(jié)點間的數(shù)據(jù)分發(fā)。定向擴散需要經(jīng)過查詢消息的泛洪發(fā)送和路徑增加機制才能確定一條優(yōu)化的數(shù)據(jù)傳輸路徑，當網(wǎng)絡(luò)的傳輸數(shù)據(jù)量很少時，定向擴散協(xié)議的開銷顯得太大。 界面顯示運行過程。 定向傳播協(xié)議分析 定向傳播協(xié)議的基本思想 傳感器區(qū)域中源節(jié)點產(chǎn)生數(shù)據(jù)信息，但該節(jié)點并不處在目標節(jié)點的通信范圍內(nèi)，或者源節(jié)點與目標節(jié)點之間不存在完整通信路徑，在該源節(jié)點的隨機運動中，對每個進入其通信范圍內(nèi)的節(jié)點進行識別，當其遇到目標節(jié)點時將消息信息傳輸給目標節(jié)點，完成數(shù)據(jù)的分發(fā)過程。 一般的情況：源節(jié)點遇到目標節(jié)點的時間期望 為 ，最后只有目標節(jié)點和源節(jié)點帶有消息，則能量消耗 E=e，時間消耗 T= 。 Step6 將自身屬性 power 減 1。 改進方法 a 對兩種協(xié)議進行折中，設(shè)定數(shù) 據(jù)傳輸?shù)母怕?P 為 50%，既能使傳感器區(qū)域內(nèi)保持一定數(shù)量的節(jié)點帶有消息信息，又能保證消息信息遇目標節(jié)點相遇的概率維持在較大的范圍內(nèi)。 改進后的協(xié)議運行流程偽代碼（以傳感器節(jié)點為單位） Process improved 選擇初始化節(jié)點數(shù)量，選中改進的協(xié)議，開始演示。 Step7 將自身屬性 power 減 1。 顯然， tx? ，且有該物體移動到 x 點的概率為 ， 現(xiàn)設(shè)兩個點 ,其中 ，即 離原點較遠。 設(shè)該鄰域是邊長為 2L 的正方形，給出時間 t，使 t 時刻節(jié)點處于該正方形內(nèi)的概率 P 大于給定值 p，則可求 L。 機會傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)分發(fā)策略研究 第五章 模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) ____________________________________________________________________________________________ 16 第五章 模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 針對畢業(yè)設(shè)計題目要求，深入分析兩種重要的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議 —— 謠言傳播協(xié)議和定向傳播協(xié)議后，結(jié)合機會傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征，分析比較兩種協(xié)議的性能，總結(jié)兩種協(xié)議各自的適用范圍和適用情況，再根據(jù)問題的規(guī)模進行取舍。 模擬系統(tǒng)的功能描述 整個系統(tǒng)有 4 個功能模塊，如下圖 ，其中第一個模塊為初始化模塊。選擇后系統(tǒng)開始進行模擬。 圖 模擬系統(tǒng)功能描述圖 —— 幫助 模擬系統(tǒng)主要類和屬性 傳感器節(jié)點 傳感器節(jié)點分為 sink 節(jié)點、源節(jié)點和目標節(jié)點。 //傳感器通信半徑 int withmessage。 用于管理的全局變量 有些變量如“節(jié)點總數(shù)”、“能量總消耗”等不屬于單獨節(jié)點屬性，但又需記錄保存一