水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點部署策略和算法.pdf

1、作為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在水下環(huán)境的延伸，水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Underwater Wireless Sensor Networks，UWSNs）已經(jīng)引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。通過在既定水域部署采用聲波通信方式的水下傳感器節(jié)點，水下傳感器網(wǎng)絡(luò)可應(yīng)用于海洋環(huán)境監(jiān)測、水下地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、水下資源勘探、水下軍事應(yīng)用等領(lǐng)域。廣闊的應(yīng)用前景使得它近年來逐漸成為一個新的研究熱點。然而，除了水下傳感器網(wǎng)絡(luò)具有天生的信道窄、傳輸速率慢、延時嚴重等問題，復(fù)雜的水下

2、環(huán)境、待測目標的動態(tài)性、以及水流運動造成的節(jié)點的移動性等因素也為 UWSNs的節(jié)點部署問題帶來了新的挑戰(zhàn)。
　　因此，本文圍繞水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點部署問題，對已有的節(jié)點部署方法進行分析和總結(jié)，并提出了一種基于泰森（Voronoi）圖的水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點深度調(diào)節(jié)方法。該方法以泰森圖多邊形的面積為節(jié)點疏密度的考量單位，將隨機部署于待測水域的節(jié)點按層次劃分，并利用節(jié)點的下沉機制擴大水下覆蓋范圍。該方法提高了水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點部署效率，簡化

3、了部署過程的復(fù)雜度。此外，我們利用仿真實驗重點考察了該方法在待測水域中的覆蓋率和連通率，通過實驗結(jié)果的分析表明了該方法有著良好的覆蓋性能，而連通率很大程度取決于節(jié)點的感知能力與傳輸能力之間的比例。
　　最后，本文設(shè)計并實現(xiàn)了基于GAINZ硬件平臺的溫度采集系統(tǒng)，GAINZ為中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研制的WSNs開發(fā)套件。通過將節(jié)點按功能分類闡述了系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，并將本文所提的部署策略的核心思想融入該系統(tǒng)。通過系統(tǒng)測試驗證了該系統(tǒng)功