煤矿井下无线传感器网络线性分层拓扑结构设计
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更新于2024-09-07
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"这篇论文研究了用于煤矿井下线性分层的无线传感器网络拓扑结构,由黄艳秋、郁万里和何君燕共同撰写,受到国家自然科学基金的支持。文章探讨了根据采煤工作面液压支架特性设计的线性分层拓扑,并提出了相应的拓扑生成算法和维护策略。此外,还建立了无线传感器网络的底层架构,并设计了上层簇首节点的节能部署方案。通过理论分析和NS2仿真验证了该方案能有效延长网络生命周期,确定了最佳的簇首数量。关键词包括无线传感器网络、采煤工作面、拓扑结构和NS2仿真。"
本文关注的是在煤矿井下环境中应用无线传感器网络(WSN)的问题。在矿井作业中,由于空间限制和安全要求,通信技术必须适应特定的环境条件。作者针对采煤工作面液压支架的特点,设计了一种线性分层的WSN拓扑结构,这种结构有利于数据的高效传输和网络管理。
线性分层的WSN拓扑结构能够更好地适应地下复杂环境,提高网络覆盖范围和数据通信的可靠性。文中提出的拓扑生成算法考虑了网络节点分布和通信距离,旨在优化网络性能。同时,当网络拓扑发生变化时,如液压支架移动导致节点位置改变,文章也提供了网络拓扑维护的方法,确保网络的稳定运行。
在无线传感器网络的底层架构中,节点通常需要低功耗设计以延长电池寿命。因此,论文设计了上层的簇首节点部署方案,簇首节点负责收集和转发子节点的数据,从而减少单个节点间的直接通信,降低能量消耗。通过理论分析和NS2仿真工具,研究人员证明了这种部署策略可以有效地延长网络生命周期,即增加网络的整体生存时间。
此外,论文还探讨了在给定部署长度下确定最优簇首数量的问题。最优簇首数量的确定对于平衡网络负载、减少通信延迟和进一步节能至关重要。通过仿真结果,作者得出了在特定条件下网络性能最佳的簇首配置。
该论文对煤矿井下的无线传感器网络进行了深入研究,不仅提出了适应环境特性的拓扑结构,还给出了实际可行的网络管理和节能策略,为矿井安全监控和自动化提供了理论和技术支持。
2019-08-14 上传
2022-04-28 上传
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2020-05-06 上传
2019-08-15 上传
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