16、无线传感器网络与分布式系统消息调度技术解析

无线传感器网络与分布式系统消息调度技术解析

无线传感器网络社区技术

在无线传感器网络中，为实现系统的在线扩展，社区构建与重建技术发挥着关键作用。当路由器满载需要切换连接的传感器时，社区便会形成。社区有助于利用其内部的空闲空间或空闲路由器，从而连接更多的传感器。

• 社区脱离机制 ：路由通过分配空的社区 ID 脱离社区，并通知所有相邻路由器。相邻路由器接收到消息后，可能基于相同统计信息脱离社区。接收社区脱离消息的路由器会成为边界路由器。
• 模拟设置
  • 采用 30 个路由器和不同数量的传感器，分布在 50m×50m×3m 的区域。路由器随机分布在制造系统的天花板下，传感器分布在工厂区域的下半部分。
  • 模拟不同传感器数量（200、250 和 260）的设置。
  • 设置传感器通信范围为 10m，路由器通信范围为 25m，每个路由器容量为 10。
  • 社区构建请求消息转发延迟为 30ms。
  • 每个传感器每秒生成 1 个数据包，每个数据包长度为 200 字节，无线电带宽为 100kbps。
  • 假设 10%的传感器在工厂区域以 5m/min 的速度直线移动。
• 模拟结果
  • 静态网络 ：使用社区技术时，连接的传感器数量始终远高于不使用社区技术的情况。
  • 动态网