文章图片
【因为水倾向于吸收大部分电磁波谱，所有无线电波在水下传播的距离很短】
文章图片
文章图片
水下传感器网络中的监测已成为积极研究的主题 ， 其应用包括海上安全运营、基础设施监测和维护、海洋生物监测以及海洋污染物和污染物测量 。 UWSN中的路由技术不同于传统的传感器网络 。 节点的物理部署和维护很困难 ， 并且水下传感能力可能会受到多云水和碎片的阻碍 。 无线电波在水下只能传播很短的距离 ， 这是因为水倾向于吸收大部分电磁波谱 。 这种限制可以通过使用声学通信介质来减轻 。
声学信号可以在水下长距离传播 ， 但它们具有相对较高的延迟和较低的带宽 。 这样的带宽可能足以传输压缩数据 ， 但不适用于视频记录等大量数据 。 作为替代方案 ， 研究界已提议使用移动接收器来收集和卸载无线多媒体网络中的数据 。 在UWSN的情况下 ， 自主水下航行器可以用作移动接收器 。 在这种情况下 ， 声学通道可用于传输诸如信令信息之类的消息 。
而一个光学通信通道可用于将大量数据从传感器节点卸载到非常接近的航行器 。 使用航行器从传感器节点卸载数据的一个重要问题是航行器(的路径规划 ， 即航行器访问节点进行数据卸载的顺序 。 有效规划的路径可以减少整体数据传递延迟并增加在设定的时间段内积累的信息 。 访问顺序还决定了紧急报告节点的优先顺序 。 让我们假设有一个监视或监控应用程序必须紧急报告重大事件 。
在传统的传感器网络中 ， 信息可以通过从宿节点或源节点发起数据传输来立即发送到宿节点 。 然而 ， 对于具有移动接收器的UWSN ， 传感器节点必须向控制航行器(的远程代理发送事件信号 。 航行器必须前往所需的节点进行数据收集 。 航行器(的游览时间取决于航行器的速度以及天气和海洋条件 。 从传感器节点到接收器的数据传输时间由重铺、潜水和节点访问的时间表决定 。 因此 ， 报告事件信息所需的时间取决于航行器的路径规划算法所做的选择 。
科学家描述了此类监控应用的一般示例 ， 其中部署了航行器以从水下传感器节点检索数据 。 就性能目标而言 ， QoI之于传感器网络就像服务质量之于传统计算机和无线网络；尽管从技术上讲 ， 就实现而言 ， QoI是建立在传感器网络中的服务质量层之上的 。 良好路由算法的设计是决定传统网络、传感器网络和具有移动元素的网络中服务质量和QoI的基本方面之一 。 网络中的路由是为满足某些应用级别或操作目标而量身定制的 。
随着物联网和雾计算范式的出现 ， 人们继续对路由算法的开发产生浓厚的兴趣 ， 以满足新的紧急目标和约束 。 信息质量感知路由方案根据应用程序或任务目标所需的信息阈值做出数据路由决策 。 数据在到达汇节点的途中被融合 ， 并在可能满足聚合信息质量阈值或约束的路径上路由 。 数据在每个下一个转发节点上不断融合 ， 直到达到信息质量阈值 。 当达到阈值时 ， 将信息发送到主融合中心或汇节点 。
信息质量感知路由的独特之处在于它使用基于事件的数据融合 ， 而在之前的信息质量感知路由算法中 ， 融合过程将从融合中心启动 。 在信息质量感知路由方法的初始阶段 ， 构建一个跨越整个网络的聚合树 。 在发生事件的情况下 ， 附近的传感器使用树初始化期间建立的预先存在的链接转发数据 。 数据到达融合中心后 ， 网络使用贪心的方法修剪初始树 ， 以最大化检索到的信息并最小化数据转发链路上节点的能量消耗 。
推荐阅读
- 火球流星不仅照亮了夜空，它们还发出神秘的高频无线电波。
- 终于，安卓手机不再拼摄像头数量了
- 外星人也在找我们？中国天眼接收1652次神秘信号，或来自30亿光年外
- 宇宙中突然出现一桩怪事：仿佛有无数人在同时不停地嗒嗒地发报
- 激光雷达军团里，冒出一个清华帮
- 28万亿吨冰已融化，能淹没全中国2.9米深，地球想干什么？
- 2022全球手机自拍排名出炉，华为再成国人骄傲，苹果排名令人意外
- 中国天眼接收到宇宙深处的强烈信号，47天重复1652次，要回复吗？
- 一英寸影像猛禽手机是它！售价万元，信仰的价格吗？