工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低成本、易部署、易維護(hù)、智能化等特征，使之成為工業(yè)測(cè)控領(lǐng)域的重要技術(shù)。與一般無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)相比，工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)確定性、實(shí)時(shí)性、可靠性等網(wǎng)絡(luò)性能有更高的要求。在工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制可以提高數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性和效率，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)的性能，因此設(shè)計(jì)高效的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制具有重要的研究意義。
　　本文面向工業(yè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較多的周期匯報(bào)型網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)時(shí)性和可靠性為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制的首要目標(biāo)，對(duì)數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制展

2、開(kāi)研究，在不同的約束條件下提出不同的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制。本文主要內(nèi)容如下:
　　1)針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集周期類型數(shù)小于等于網(wǎng)絡(luò)信道數(shù)的情況，提出了基于融合鏈路與鏈路競(jìng)爭(zhēng)的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制。該機(jī)制根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集周期，對(duì)同周期節(jié)點(diǎn)的鏈路進(jìn)行融合;通過(guò)計(jì)算鏈路的沖突關(guān)系，建立并行時(shí)隙集合矩陣;根據(jù)鏈路競(jìng)爭(zhēng)算法，合理安排鏈路無(wú)沖突時(shí)隙，進(jìn)而得到各個(gè)節(jié)點(diǎn)的工作或休眠時(shí)隙。
　　2)在不考慮網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集周期類型數(shù)和網(wǎng)絡(luò)信道數(shù)的情況

3、下，提出基于動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制。首先根據(jù)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)、數(shù)據(jù)采集周期建立節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級(jí);然后，通過(guò)動(dòng)態(tài)改變節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中由上而下為節(jié)點(diǎn)分配無(wú)沖突數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)隙;最后根據(jù)優(yōu)先級(jí)算法為節(jié)點(diǎn)分配數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)隙。
　　3)通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)本文提出的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制的性能進(jìn)行了分析。首先，將本文提出的兩種機(jī)制與DDSM進(jìn)行對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提機(jī)制在保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，有效地降低了網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｕ娑?。然?/p>