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无线传感器网络动态节能接入协议研究的开题报告

一、研究背景和意义

无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）是由大量分布在被监测区域

内的小型、低功耗节点组成的网络，能够实现对环境的实时监测和采集。随着传感器

技术和通信技术的飞速发展，WSN已经广泛应用于环境监测、农业、工业控制、智能

交通等领域。

WSN具有节点分布广泛、节点之间通信能力有限、能源储备有限等特点，这些

特点导致WSN的能源是十分宝贵的。因此，如何实现WSN的节能是WSN研究者的

一个重要课题，节能的一种重要方式是降低WSN的通信能耗。

目前在WSN的通信协议中，很多都采用静态节能方式，即节点在工作时一直保

持一定的能耗水平。但是，WSN节点多应用于人迹罕至的野外环境，如沙漠、山林等

地区，节点的能源供应是难以保证的，节点能源耗尽后就会失去监测意义。因此，如

何根据工作状态动态调节节点的能耗就成为了一个亟待解决的问题。

本研究拟通过研究和开发无线传感器网络动态节能接入协议，实现对传感器网络

节点的能耗进行动态调节，从而提高无线传感器网络的能源利用效率，延长其使用寿

命，具有很高的研究价值和实际应用价值。

二、研究内容和方法

1.研究内容

本研究拟围绕如何根据工作状态动态调节节点的能耗展开深入研究，具体研究内

容如下：

（1）研究无线传感器网络节点的通信模型和传输方式，探讨何种情况下可以适

用动态节能接入协议。

（2）研究动态节能接入协议的实现原理和工作流程，动态调节节点的通信能耗。

（3）设计动态节能接入协议的测试平台和实验方案，并进行实验，评估动态节

能接入协议在不同情况下的性能表现。

2.研究方法

本研究主要采用以下方法：

（1）文献调研法：调研国内外学术界相关领域的研究现状和必威体育精装版进展，了解动

态节能接入协议的研究状况和发展方向。

（2）数学建模法：建立数学模型，对动态节能接入协议的实现原理和工作流程

进行深入研究，从而指导实验设计。

（3）实验方法：设计动态节能接入协议的测试平台和实验方案，并进行实验，

分析和评估动态节能接入协议的性能表现，并与传统的WSN通信协议进行对比和分析。

三、预期研究成果和创新点

预期研究成果：

（1）研究无线传感器网络节点的通信模型和传输方式，确定何种情况下可以适

用动态节能接入协议。

（2）实现动态节能接入协议的原型系统，能够动态调节节点的通信能耗。

（3）评估动态节能接入协议在不同情况下的性能表现。

预期创新点：

（1）对传感器网络节点的能耗进行动态调节，提高传感器网络的能源利用效率，

延长网络的使用寿命。

（2）提出适用于不同工作状态的动态节能接入协议，能够优化WSN的工作性能，

提高其适用性和稳定性。

（3）在硬件和软件层面都进行相应的优化和改进，提高动态节能接入协议的性

能表现。

四、研究进度安排

第一年

（1）完成文献调研，研究无线传感器网络节点的通信模型和传输方式，确定何

种情况下可以适用动态节能接入协议。

（2）分析和研究动态节能接入协议的实现原理和工作流程，建立数学模型。

（3）设计动态节能接入协议的实验方案，并进行实验，优化和改进动态节能接

入协议的性能表现。

第二年

（1）进一步优化和改进动态节能接入协议的性能表现。

（2）撰写论文并进行电子版提交，申请学位论文答辩。