无线传感器网络的拓扑控制分析

时间：2019-02-18 11:24:51 所属分类：计算机网络 浏览量:

针对无线传感器网络的拓扑控制设计的目标加以分析，突出表现在实施全面监测，打造连通网络;奠定路由基础，便于数据传输及降低能量消耗，延长使用时间等方面，且提出无线传感器网络的拓扑控制对策，以期能够不断提升无线传感器控制的总体效果。

　　摘　要：针对无线传感器网络的拓扑控制设计的目标加以分析，突出表现在实施全面监测，打造连通网络;奠定路由基础，便于数据传输及降低能量消耗，延长使用时间等方面，且提出无线传感器网络的拓扑控制对策，以期能够不断提升无线传感器控制的总体效果。

　　关键词：无线传感器网络;拓扑控制;目标分析

　　无线传感器网络也可以称之为WSN，主要是由大量具有特定功能的传感器节点，在无线通信组织方式下展开信息传递工作。无线传感器网络拓扑控制工作的展开，能够实现现代通讯技术的规模化、有序化开展。在实际的工作过程中，需要基于网络拓扑结构的变化特点加以分析，切实发挥其作用价值。文章基于无线传感器网络的拓扑控制情况加以分析，希望能够对相关研究活动提供一定借鉴价值。

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　　1无线传感器网络的拓扑控制设计目标分析

　　无线传感器网络拓扑控制设计阶段中，需要明确其实施全面监测，打造连通网络;奠定路由基础，便于数据传输及降低能量消耗，延长使用时间等目标，明确其控制的作用价值。

　　1.1实施全面监测，打造连通网络

　　无线传感器网络在拓扑设计中的应用，需要发挥其监督与控制的价值，打造一个连通的网络，且能够对区域中的各项数据进行监督与管理，及时将监测的结果进行报告，发挥数据反馈的作用价值。

　　1.2奠定路由基础，便于数据传输

　　无线传感器设计的过程中，路由的设计、数据传输以及数据分析等工作均可以通过拓扑结构予以完成[1]。无线传感器网络控制中，需要对其结构进行不断优化处理，进而发挥数据传输、数据分析的作用价值。

　　1.3降低能量消耗，延长使用时间

　　无线传感器网络拓扑控制设计期间，需要在保证网络连接通畅的基础上，尽量降低能量消耗，延长使用时间[2]，达到高效连接，有序运行的作用效果。

　　2无线传感器网络的拓扑控制

　　无线传感器网络拓扑控制期间，具体可以通过功率控制算法、分簇拓扑控制算法等展开工作，明确其操作步骤，发挥其作用价值。

　　2.1功率控制算法

　　功率控制是当前无线传感器网络拓扑控制的主要内容，即为通过节点发射功率动态调整、优化分析的方式进行处理，进而保证网络连接的有效性与其覆盖率[3]。在此基础上，还需要尽量降低各类环境对网络传输效果所产生的影响，提升节点控制的效果与数据的利用率。

　　功率控制算法主要可以通过节点度数的LMA算法和LMN算法展开工作，邻近图的DRNG算法、DLMST算法等也是常用的计算方式。比如LMA算法应用期间，可以通过节点度数的控制与分析，对相邻节点上限数据与下限数据进行优化控制。

　　实际应用过程中需要注重数据的动态分析，结合数据进行问题的调查，合理设置节点的发射功率，保证无线传感器网络通信期间的连接效果及覆盖率。

　　节点控制的过程中，可以保持链路的有序性开展，具体工作方式为：1)在动态调整与节点分析中发射功率P，使初始节段各个周期性广播中，均具有LIFEMSG信息内容;2)在节点接收到LIFEMSG信息的信息之后，则会发送一个应答信息。且在节点发送下一个LIFEMSG信息之前，会对已经接收到的信息进行分析，并将此作为邻居节点数;3)如果邻居节点数高于设定值上限或者低于下限值的情况下，则需要在发送LIFEMSG信息的情况下，适当增加或者减少所需要发射的功率，进而满足其工作与管理的效果。

　　2.2分簇拓扑控制算法

　　分簇拓扑控制算法的工作原理即为通过选择一些节点作为骨干节点的方式，对节点通信的模式进行管控，使其一直处于开启的状态下，能够关闭相关非骨干性节点的通信模块，达到减少网络中能量消耗的作用。对现代网络通信技术整体管理水平的提升也能够产生重要影响，延长网络的使用时间。分簇拓扑控制算法具体包含GAF算法、Top-Disc算法等等。

　　以Top-Disc算法为例，这种计算方法为新型的最小支配集理论的算法。Top-Disc算法需要先对初始节点网络中所形成的拓扑需求加以分析，而后将该请求的信息发送到网络中，明确骨干节点与邻居节点的位置，进而构建完善的网络拓扑结构。在拓扑结构完成之后，需要降低网络中的能源消耗量，在骨干节点位置对初始节点的信号进行处理，实施信息反馈等，发挥节点通信控制的作用效果。

　　3结束语

　　无线传感器网络的拓扑控制为网络通信中的重要节点控制技术，对网络运行的有序化、持续性开展能够产生重要影响，需要基于实际网络建设的需求加以分析，为网络传输质量的持续提升奠定良好基础。

　　参考文献：

　　[1]郝晓辰,刘伟静,李曦达,等.基于负载均衡评价模型的无线传感器网络拓扑控制算法[J].燕山大学学报,2016,40(4):319-328.

　　[2]薛亮,陈晰,赵继军,等.无线传感器网络中基于Voronoi覆盖及Delaunay三角剖分图的最小刚性拓扑控制算法[J].自动化学报,2016,42(10):1570-1584.

　　[3]侯忠伟.基于拓扑控制的无线传感器网络节点负载均衡策略[J].信息通信,2011(6):111-112.

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