無線傳感器網絡多天線移動式數據收集算法

辛強偉，唐云凱，許曉婷

（咸陽師范學院 a.計算機學院，b.資源環境與歷史文化學院，陜西 咸陽 712000）

無線傳感器網絡（Wireless Sensor Networks,WSN）中節點通過一跳或多跳的方式將感知數據傳送到Sink。關于Sink的研究在數據收集中有著重要地位，其研究主要包括單一Sink、多Sink以及移動Sink等。單一Sink的WSN可能會存在負載不均衡問題[1-3]。多個Sink因為有多路徑的分流作用，從而減少或避免了熱點節點的出現，且多個Sink可以減少網絡平均跳數使節點的能耗降低，從而提高WSN的生存時間[4-8]。

通過多跳將數據傳送到位置固定的Sink有一定的局限。首先，對于特大面積的監測區域，需要大量節點，成本較大。第二，野外復雜環境中有些地方不易到達，難以部署節點或及時更換節點電池，從而使WSN不連通，網絡分割為若干個連通分支和多個孤立節點。第三，如果采用隨機部署節點的方式，當節點部署密度較小時，節點分布有時是不均勻的，有可能存在空洞[9]。如果要避免空洞，則需部署大量節點，但會大幅提高成本[10]。第四，節點電量耗盡、故障以及人為破壞等原因，會使WSN由連通變為非連通，導致不能完成監測任務。移動Sink可以減少所需部署的節點，且能在無人狀態下前往環境復雜惡劣的地點，能夠在WSN非連通的情況下通過自身的移動收集數據。此外，使用移動Sink可減少節點能耗[11]。

使用移動Sink可解決存在的一些實際問題，但使用移動Sink容易導致時延增加，特別是當數據量較大且節點高度分散的情況。當節點分布較廣或數據量較大時如何降低時延是移動Sink數據收集的重要問題。……