1、隨著科技的日益發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSNs)相關(guān)技術(shù)逐漸為人所熟知，已經(jīng)成為科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點。WSNs通過隨機部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點之間的相互協(xié)作，完成信息的采集和傳遞，而拓撲控制是保證WSNs高效節(jié)能工作的一項關(guān)鍵技術(shù)。它通過對整體網(wǎng)絡(luò)的組建，構(gòu)建最優(yōu)或次優(yōu)網(wǎng)絡(luò)拓撲，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
　　本文針對不同的WSNs模型，即在同構(gòu)環(huán)境、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和有損鏈路模型下，分別提出合理

2、有效的拓撲控制算法，以達到有效利用節(jié)點能量，從而延長網(wǎng)絡(luò)生存時間的目的。
　　1.在同構(gòu)WSNs(即部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的節(jié)點能耗等性能均相同)的基礎(chǔ)上，針對降低網(wǎng)絡(luò)能耗問題，提出樹型拓撲網(wǎng)絡(luò)每層節(jié)點數(shù)的分布概率定理，對其進行理論驗證。進而設(shè)計一種基于概率分布和同層競爭的WSNs樹型拓撲構(gòu)建算法PCLT。該算法采用同層競爭方法選擇最優(yōu)父節(jié)點，并利用節(jié)點的分布概率決定是否需要進行二次喚醒，以此實現(xiàn)降低網(wǎng)絡(luò)能耗，延長網(wǎng)絡(luò)周期。
　　

3、2.針對異構(gòu)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Heterogeneous Wireless Sensor Networks, HWSNs)模型，提出一種基于整體網(wǎng)絡(luò)能量預(yù)測的HWSNs分簇樹型算法 CTEF。該算法根據(jù)中心極限定理，并結(jié)合理想的網(wǎng)絡(luò)平均剩余能量和能量差值，預(yù)測第r輪實際網(wǎng)絡(luò)平均剩余能量值。又以網(wǎng)絡(luò)通信成本指導(dǎo)簇頭選舉過程，結(jié)合節(jié)點能量等參數(shù)，引導(dǎo)節(jié)點加盟哪一個簇。最后在簇內(nèi)以簇頭為中心劃分簇區(qū)域，并根據(jù)節(jié)點能量及節(jié)點間相對距離，尋找中轉(zhuǎn)節(jié)

4、點。
　　3.基于有損鏈路網(wǎng)絡(luò)模型，提出基于鏈路預(yù)測的WSNs拓撲控制算法LPA。該算法根據(jù)sink節(jié)點所處位置劃分監(jiān)測區(qū)域，并利用網(wǎng)絡(luò)鏈路狀態(tài)的獨立性，將各分區(qū)內(nèi)的鏈路性能值(接收信號強度指示RSSI和信噪比SNR)分別組建成馬爾科夫鏈，計算鏈路狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣，以此為依據(jù)預(yù)測下一輪的鏈路質(zhì)量情況。同時通過模糊數(shù)學(xué)方法評價鄰居節(jié)點的優(yōu)劣，尋找最優(yōu)節(jié)點作為活動節(jié)點，以此在小區(qū)域內(nèi)組網(wǎng)，最后將各區(qū)域與基站(sink節(jié)點)相連，構(gòu)建整體的