無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥吔缗c瓶頸辨識(shí).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks，WSN)正在得到越來越多的關(guān)注和研究，其應(yīng)用也在逐漸增多。在大規(guī)模應(yīng)用中，均勻部署的WSN拓?fù)涓琶仓饕刹渴饏^(qū)域的幾何形狀決定。由于按事先規(guī)劃進(jìn)行部署的方案基本不予考慮，路由等問題必須在隨機(jī)部署完成后進(jìn)行自組織。為了能從大局上優(yōu)化整體性能，必須首先對(duì)WSN的整體概況有所了解，其中拓?fù)淦款i和邊界是最重要的整體信息。
　　 本文通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，均勻部署的WSN的節(jié)點(diǎn)分布

2、情況和組成物質(zhì)的分子分布情況在微觀上具有一定的相似性。微觀特征相似的累積很有可能導(dǎo)致宏觀特征相似。
　　 為此，本文提出了通過模擬物理過程尋找WSN拓?fù)溥吔绾推款i的思想。首先尋找到了兩種物理過程，能夠使處在物體幾何邊界和瓶頸位置的分子群表現(xiàn)出特點(diǎn)。本文發(fā)現(xiàn)在封閉有邊界的連續(xù)空間中對(duì)物體進(jìn)行一定的刺激，通過觀察熱傳導(dǎo)過程中某一時(shí)刻的溫度場(chǎng)，匯聚到溫度梯度為零但非局部極高溫點(diǎn)的溫度梯度線，可以確定為連續(xù)空間的瓶頸；通過觀察物質(zhì)擴(kuò)散過

3、程中某一時(shí)刻的濃度分布，等濃度線的中斷處可以確定為連續(xù)空間的邊界。
　　 為了辨識(shí)WSN的拓?fù)溥吔?，本文提出了一種僅依賴節(jié)點(diǎn)間相鄰關(guān)系的分布式算法。算法首先在WSN中模擬物質(zhì)擴(kuò)散過程，建立虛擬的物質(zhì)濃度分布，然后通過比較WSN各個(gè)節(jié)點(diǎn)的虛擬物質(zhì)濃度值，在WSN中建立起近似等濃度線，再通過判斷近似等濃度線的中斷點(diǎn)，最終辨識(shí)出WSN的邊界節(jié)點(diǎn)。該算法的結(jié)果為下一步確定WSN瓶頸提供了必要的前提條件。
　　 為了識(shí)別WSN的拓

4、撲瓶頸，在WSN拓?fù)溥吔缫呀?jīng)確定的前提下，本文提出了一種僅依賴節(jié)點(diǎn)間相鄰關(guān)系的分布式算法。首先在WSN中模擬熱傳導(dǎo)過程，建立虛擬的溫度場(chǎng)，然后通過各節(jié)點(diǎn)在鄰節(jié)點(diǎn)中選擇虛擬溫度值最高的作為父節(jié)點(diǎn)的步驟，在WSN中形成若干拓?fù)錁?，最后各?jié)點(diǎn)通過判斷其鄰節(jié)點(diǎn)中是否有屬于不同拓?fù)錁涔?jié)點(diǎn)，最終識(shí)別出WSN的瓶頸節(jié)點(diǎn)。
　　 本文所提出的算法，思想清晰，易于理解；算法前提簡(jiǎn)單，有廣泛的應(yīng)用的潛力。算法的輸出結(jié)果，反映了WSN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和WSN