基于梯度模式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)睡眠調(diào)度機(jī)制研究的中期報(bào)告

基于梯度模式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)睡眠調(diào)度機(jī)制研究的中期報(bào)告中期報(bào)告一、研究進(jìn)展1.研究背景及意義隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetworks,WSNs）的不斷發(fā)展，其在物聯(lián)網(wǎng)、智能城市、環(huán)境監(jiān)測等各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛。在WSNs中，節(jié)點(diǎn)的能源是有限的，而且大多數(shù)節(jié)點(diǎn)都不能通過更換電池等方式補(bǔ)充能量，因此如何延長節(jié)點(diǎn)的壽命成為一個(gè)重要的問題。節(jié)點(diǎn)的睡眠調(diào)度是一種有效的節(jié)能方法，通過控制節(jié)點(diǎn)的睡眠與喚醒，可以減少節(jié)點(diǎn)的能耗，延長其壽命。因此，在WSNs中，研究睡眠調(diào)度技術(shù)具有重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。2.研究現(xiàn)狀目前，WSNs睡眠調(diào)度技術(shù)的研究已經(jīng)比較成熟，主要分為兩類：基于閾值的方法和基于預(yù)測的方法?；陂撝档姆椒ㄊ侵竿ㄟ^預(yù)設(shè)節(jié)點(diǎn)的能量水平或某些參數(shù)閾值來控制節(jié)點(diǎn)的睡眠與喚醒，從而達(dá)到節(jié)能的目的?；陬A(yù)測的方法是指通過預(yù)測節(jié)點(diǎn)的能耗或其他參數(shù)來確定節(jié)點(diǎn)的睡眠與喚醒策略，從而避免因預(yù)設(shè)閾值不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的能源浪費(fèi)。3.研究內(nèi)容本文將基于梯度模式（GradientPattern）提出一種新的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)睡眠調(diào)度機(jī)制，該機(jī)制可以在保證網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)采集質(zhì)量的前提下盡可能地節(jié)約節(jié)點(diǎn)能量，延長網(wǎng)絡(luò)壽命。具體工作內(nèi)容如下：（1）對(duì)現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)睡眠調(diào)度技術(shù)進(jìn)行研究，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，并總結(jié)其適用范圍。（2）研究基于梯度模式的睡眠調(diào)度機(jī)制，提出相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)睡眠與喚醒策略，并設(shè)計(jì)算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。（3）利用MATLAB等工具進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)提出的機(jī)制進(jìn)行性能評(píng)估與對(duì)比分析，并分析其優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。（4）根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步優(yōu)化算法，提高節(jié)能效果和數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性。二、研究計(jì)劃本研究計(jì)劃于2022年3月開始，計(jì)劃分為以下階段：1.研究前期：主要對(duì)現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)睡眠調(diào)度技術(shù)進(jìn)行研究和總結(jié)，掌握相關(guān)理論知識(shí)，并初步了解基于梯度模式的睡眠調(diào)度機(jī)制。時(shí)間：2022年3月-2022年4月2.研究中期：深入研究基于梯度模式的睡眠調(diào)度機(jī)制，提出相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)睡眠與喚醒策略，并進(jìn)行算法設(shè)計(jì)和仿真實(shí)驗(yàn)。時(shí)間：2022年5月-2022年9月3.研究后期：根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)一步優(yōu)化算法，提高節(jié)能效果和數(shù)據(jù)采集準(zhǔn)確性。并撰寫論文。時(shí)間：2022年10月-2023年3月4.論文寫作及提交。時(shí)間：2023年4月-2023年5月三、預(yù)期成果1.提出一種基于梯度模式的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)睡眠調(diào)度機(jī)制，并對(duì)其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)和性能評(píng)估。2.通過與現(xiàn)有的睡眠調(diào)度技術(shù)