无线传感器网络监控系统路由研究与设计的开题报告 .pdfVIP

无线传感器网络监控系统路由研究与设计的开题报

告

一、选题意义

随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络（WSN）作为物联网

的基础设施之一，已经在各种领域得到广泛应用，例如环境监测、农业、

交通、医疗等。WSN系统的核心是传感器节点，节点之间通过无线信道

通信，构建起一个大规模分布式无线网络。

在实际应用中，WSN网络的节点分布范围往往较广，对于整个系统

的拓扑结构设计和路由策略优化等问题，都具有非常重要的意义。本论

文拟就WSN网络中节点拓扑结构及路由策略进行研究，通过合理的拓扑

结构和路由策略，提高WSN系统的性能和可靠性，同时也为其他相关领

域的研究提供借鉴。

二、研究内容

本文拟从以下三个方面展开研究：

1.WSN网络节点拓扑结构设计：本文将从节点布局、节点密度、能

耗均衡等方面入手，设计出一种适合复杂环境下的WSN节点拓扑结构，

保证WSN网络具有较好的覆盖率和全局性能。

2.WSN网络路由策略设计：本文将对一些常见的WSN路由协议进

行研究，比如LEACH、PEGASIS、TEEN等，分析各个协议的优缺点，在

此基础上提出一种适合不同环境下的WSN路由策略，提高WSN网络的

整体性能。

3.WSN网络系统实现：本文将通过实验平台实现设计的WSN网络

拓扑结构和路由策略，并基于该平台具体开发一套WSN网络监控系统，

用于真实环境下WSN网络的实时监测。

三、研究方案

1.节点拓扑结构设计：本部分主要研究节点布局和节点密度对WSN

网络拓扑结构的影响，同时结合算法和数学模型进行性能仿真。

2.路由策略设计：本部分主要研究常见的WSN路由协议，通过仿真

和比较不同协议之间的性能差异，提出一种适合不同应用场景下的WSN

路由策略。

3.系统实现：本部分将搭建WSN实验平台，基于所提出的节点拓扑

结构和路由策略进行实验验证，设计一套WSN网络监控系统，并对该系

统进行功能测试和性能评估。

四、预期成果

通过本文的研究，预期能够得到以下产出：

1.提出一种适合复杂环境下的WSN节点拓扑结构设计方法，并结合

算法和数学模型进行性能仿真。

2.提出一种适合不同应用场景的WSN路由策略，并通过仿真和比较

不同协议性能，对其进行分析和评估。

3.基于提出的节点拓扑结构和路由策略，设计实验平台并实现WSN

网络监控系统，对该系统进行功能测试和性能评估。

四、研究时间计划

本文研究时间计划如下：

1.前期调研与文献阅读（1周）

2.节点拓扑结构设计与仿真实现（2周）

3.路由策略设计与仿真实现（3周）

4.系统实现（4周）

5.论文写作（2周）

6.论文修改与定稿（1周）

五、参考文献

1.L.Wang,X.Li,andB.Liu,“Acomprehensivesurveyon

wirelesssensornetworksrouting,”JournalofSensors,vol.2015,pp.1-

34,2015.

2.H.Luo,J.Gomez-Luna,andY.Chen,“Designofexperiments

forawirelesssensornetwork-basedoutdoorenvironmentalmonitoring

system,”IEEETransactionsonInstrumentationandMeasurement,vol.

67,no.7,pp.1756-1766,2018.

3.R.N.Uma,K.Sumathi,andR.K.Nagarajan,“Performance

comparisonofLEACHandPEGASISprotocolsinwirelesssensor

networks,”Proceedingsofthe2016IEEEInternationalConferenceon

Circuit,Po