基于RFID的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)合作充電策略研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)目前面臨著巨大的挑戰(zhàn)，由于通常需要把無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在環(huán)境惡劣，甚至人類無法進(jìn)入的環(huán)境，因此網(wǎng)絡(luò)無法得到有效的維護(hù)和更新，最糟糕的狀況就是無線傳感網(wǎng)絡(luò)完成部署之后，網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)就缺乏人工維護(hù)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的電量耗盡時(shí)，節(jié)點(diǎn)就會(huì)退出網(wǎng)絡(luò)，因此能量問題成為制約傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸。
　　本文提出了基于射頻識(shí)別(RFID, Radio Frequency Identification)讀取器和無線識(shí)別感知(WISP, Wirel

2、ess Identification and Sensing Platform)節(jié)點(diǎn)組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收集和無線充電策略。將網(wǎng)絡(luò)模型等效為數(shù)據(jù)控制、路由調(diào)度和停留充電時(shí)間分配這三個(gè)下層優(yōu)化算法與數(shù)據(jù)分流比的上層優(yōu)化算法。并根據(jù)此模型提出了基于標(biāo)簽的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方案（TBR）和基于標(biāo)簽的臨時(shí)數(shù)據(jù)信道方案（TDC）的合作式數(shù)據(jù)收集和充電方案，以移動(dòng)讀取器之間的合作方式將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)。在完成對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)充電的同時(shí)，保證WI

3、SP節(jié)點(diǎn)感知到的數(shù)據(jù)可以及時(shí)的傳送到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
　　為評(píng)估網(wǎng)絡(luò)的性能，本文分別在小型廣域網(wǎng)絡(luò)和大型廣域網(wǎng)絡(luò)條件下進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)比了提出的合作式方案和其他經(jīng)典方案的可擴(kuò)展性、數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延和移動(dòng)讀取的數(shù)量這三個(gè)方面的性能，仿真實(shí)驗(yàn)得到如下結(jié)果：
　　1、在小型廣域網(wǎng)中，在部署 WISP節(jié)點(diǎn)數(shù)量固定的條件下，隨著讀取器移動(dòng)速度的提高，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延下降與移動(dòng)讀取器的數(shù)量減少，TBR與TDC兩種合作方案在讀取器移動(dòng)

4、速度較低的情況下，合作式方案的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延較小與讀取器數(shù)量的較少；在固定讀取器移動(dòng)速度條件下，隨著網(wǎng)絡(luò)部署節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延上升和讀取器數(shù)量增加，合作式方案的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延與讀取器數(shù)量的上升率變化較小。
　　2、在大型廣域網(wǎng)中，經(jīng)典方案不能完成對(duì)所有節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)收集和充電任務(wù)，可擴(kuò)展性能差，而合作方案可以完成任務(wù)，其數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延遠(yuǎn)小于多移動(dòng)讀取器非合作式方案，且在WISP節(jié)點(diǎn)數(shù)量較多時(shí)，其所需的讀取器數(shù)量也較少，可以保證網(wǎng)絡(luò)