1、數(shù)據(jù)收集問題是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的非常重要的研究問題之一，近幾年對(duì)數(shù)據(jù)收集問題的研究也很廣泛。數(shù)據(jù)收集問題即是研究外界用戶如何通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)從監(jiān)控區(qū)域收集感應(yīng)數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)收集問題中，用戶先在監(jiān)控區(qū)域中放置大量特定用途的傳感器節(jié)點(diǎn)，監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)以自適應(yīng)方式組成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)收集是就將采集到的傳感器數(shù)據(jù)通過多跳的形式傳輸給用戶進(jìn)行處理的過程。傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集問題包含的范圍非常廣，從數(shù)據(jù)收集協(xié)議，到多信道調(diào)度，從靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)，到

2、可移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收集等，都存在大量的研究問題。本文將從如何減少數(shù)據(jù)收集過程中的數(shù)據(jù)傳輸量、數(shù)據(jù)收集協(xié)議、增大網(wǎng)絡(luò)吞吐量等幾方面開展工作。
　　首先，本文研究了在多任務(wù)共享的傳感器網(wǎng)絡(luò)如何減少數(shù)據(jù)傳輸量問題。在多任務(wù)共享的傳感器網(wǎng)絡(luò)中，人們可以利用數(shù)據(jù)可被多任務(wù)共享這一特性來減少數(shù)據(jù)傳輸量。本文提出一個(gè)區(qū)間數(shù)據(jù)共享問題。與現(xiàn)有研究中每個(gè)任務(wù)只采集一個(gè)數(shù)據(jù)不同，本文的問題中每個(gè)任務(wù)需要采集一段連續(xù)的數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)可以被多任務(wù)共享，該問題

3、的目的是采集最少的連續(xù)數(shù)據(jù)，滿足所有任務(wù)的數(shù)據(jù)需求。本文將該的問題刻畫為非線性非凸問題，并提出一個(gè)近似算法來減少非線性非凸問題求解的復(fù)雜性。文章還分析了該問題的一個(gè)特例，并提出一個(gè)動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法求解最優(yōu)解。針對(duì)任務(wù)陸續(xù)到達(dá)的情況，文章還提出了三個(gè)在線算法。文章對(duì)每個(gè)算法的理論性能、時(shí)間復(fù)雜性和空間復(fù)雜性都進(jìn)行了分析。
　　其次，本文研究了多對(duì)象計(jì)數(shù)聚集過程中如何減少數(shù)據(jù)傳輸量問題。與現(xiàn)有的單對(duì)象計(jì)數(shù)問題的研究不同，本文研究多對(duì)象計(jì)數(shù)

4、問題。由于所有的對(duì)象都需要返回各自的計(jì)數(shù)結(jié)果，因此，多對(duì)象計(jì)數(shù)問題會(huì)造成大量的通信開銷。本文提出一個(gè)分布式的多對(duì)象計(jì)數(shù)算法。該算法可以保證在每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多發(fā)送一定數(shù)量數(shù)據(jù)包的情況下，使得返回具有上界誤差的結(jié)果。針對(duì)每個(gè)對(duì)象權(quán)重不同的情況，本文還分析了帶權(quán)多對(duì)象計(jì)數(shù)問題。帶權(quán)多對(duì)象問題可以刻畫為不帶權(quán)問題的一個(gè)特例。文章對(duì)所提出的算法的誤差上界、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送量以及內(nèi)存使用量都進(jìn)行了分析。
　　然后，本文研究了數(shù)據(jù)收集過程中的地理路由協(xié)

5、議。地理路由協(xié)議只需維護(hù)一小部分節(jié)點(diǎn)的信息就可實(shí)驗(yàn)路由數(shù)據(jù)的功能，因此得到廣泛關(guān)注。但是地理路由算法都需要將網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)淦矫婊幚?，從而避免路由環(huán)問題。針對(duì)現(xiàn)有平面化方法維護(hù)代價(jià)很高的問題，本文提出一種具有高可靠性和低維護(hù)成本的地理路由協(xié)議。該協(xié)議的基本思想是將網(wǎng)絡(luò)劃分為規(guī)則多邊形區(qū)域,并在貪心路由失敗時(shí)將多邊形區(qū)域內(nèi)的所有節(jié)點(diǎn)看作一個(gè)虛擬節(jié)點(diǎn)進(jìn)行周邊路由。多邊形區(qū)域間通信能夠降低平均路由路徑長度,從而提高了路由的可靠性。
　　最