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基于跨层的无线传感器网络资源调度与路由算法研究的开题报告
一、研究背景及意义
随着科技的不断进步和智能物联网的发展，无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）作为一种新型的物联网通信技术，已经被广泛应用于各个领域，如环境监测、智能家居、智能交通等。WSN的提出，使得研究人员可以实现对大规模区域内的物理信息进行长期、实时、非侵入性的感知与监控，从而实现对物理世界的全面把握。
然而，WSN的应用面临和传统无线网络相似的困境。其局限性主要表现为能量受限、通信噪声大、网络容量小等问题。这些问题的存在对WSN的实际应用造成了很大的威胁，因此，如何提高WSN的能效和网络性能已经成为WSN研究的热点和难点问题。
因此，本研究针对WSN中的资源调度和路由问题，提出一种基于跨层的无线传感器网络资源调度与路由算法。该算法通过利用不同层之间的信息交互和优化，实现了对WSN资源的高效利用，从而提高了WSN的能效，为WSN中心任务的顺利完成提供了有力的保障。
二、研究内容及方法
1.研究内容
本研究的具体内容包括以下几个方面：
（1）WSN资源调度与路由的问题分析和研究：对WSN网络中的资源调度和路由问题进行详细的分析和研究，并总结出不同路由协议和资源调度算法的优缺点。
（2）基于跨层的WSN资源调度与路由算法设计：通过利用WSN中不同层之间的信息交互和优化，提出一种基于跨层的WSN资源调度与路由算法，并设计该算法的具体流程和实现方法。
（3）算法性能的评估与优化：采用仿真实验的方法，对所设计的基于跨层的WSN资源调度与路由算法进行性能评估，并根据评测结果进一步对算法进行优化。
2.研究方法
本研究主要采用以下研究方法：
（1）文献调研和相关技术的梳理：对WSN及相关领域的文献信息进行搜集和调研，并对WSN的相关技术和研究现状进行全面的梳理。
（2）算法设计和编程实现：基于跨层的WSN资源调度与路由算法的设计，采用MATLAB或C++等编程语言进行该算法的实现。
（3）算法性能的评估与优化：采用NS2或其他仿真平台进行仿真实验，测试所设计算法在不同的场景下的性能表现，并根据测试结果对算法进行优化。
三、预期成果
本研究的预期成果主要包括以下几个方面：
（1）对WSN中资源调度和路由问题的深入研究，系统地总结和分析WSN路由协议和资源调度算法的优劣性。
（2）提出一种基于跨层的WSN资源调度与路由算法，通过利用WSN各种资源的高效利用、降低网络能耗和延迟。
（3）对所设计的基于跨层的WSN资源调度与路由算法的性能进行评估和比较，进一步对该算法进行优化，提高其在WSN中的适用性和实用性。
四、研究进度安排
阶段1（1-3个月）：完成WSN中资源调度和路由问题的文献调研和梳理，分析WSN中资源调度与路由的研究现状，掌握一些常用的算法。
阶段2（4-6个月）：设计基于跨层的WSN资源调度与路由算法，解决WSN中资源调度和路由问题。并进行初步测试和优化。
阶段3（7-9个月）：进行算法的详细实现和仿真实验，对算法的性能和效果进行验证和优化。
阶段4（10-12个月）：针对实验结果进行总结和分析，进行论文撰写和答辩准备。
五、参考文献
[1]洪维，何锋，刘建明.无线传感器网络中一种基于跨层的路由协议设计[J].山东大学学报(工学版)，2012，42(2)：61-65.
[2]陈泽林，张世胜，田喜林.一种跨层WSN路由与MAC协同优化算法[J].仪器仪表学报，2008，29(3)：701-704.
[3]刘仁彬，洪维.无线传感网路由调度研究[J].软件学报，2014，25(12)：3087-3100.
[4]赵庆明，王瑞，段忠丽，等.无线传感器网络中一种基于跨层的数据融合技术[J].计算机研究与发展，2013，50(2)：294-300.