基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、為了統(tǒng)一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和順應(yīng)萬物互聯(lián)的大潮,人們提出了將傳感器網(wǎng)絡(luò)IP化,這樣不但能夠統(tǒng)一不同傳感器網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),還能讓傳感器網(wǎng)絡(luò)直接接入公網(wǎng),一舉兩得。不過鑒于目前傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能,我們并不能將完整的TCP/IP協(xié)議族應(yīng)用于其中,而要對其進(jìn)行一定的精簡,對此本文將詳細(xì)分析基于6LoWPAN的傳感器網(wǎng)絡(luò)IP化協(xié)議架構(gòu)。傳感器網(wǎng)絡(luò)IP化更多是著眼于未來,在當(dāng)下其優(yōu)勢可能并不明顯,不過傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點性能的提升只是時間問題,我

2、們要做的就是為其到來做好準(zhǔn)備。
  絕大多數(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的都是數(shù)據(jù)采集的任務(wù),也就是說每個節(jié)點都采集環(huán)境的比如溫度、濕度、振動等信息,然后把這些信息發(fā)送到一個中央數(shù)據(jù)處理中心,也可以是根節(jié)點,在這種情況下,所有的節(jié)點都會頻繁地向根節(jié)點發(fā)送小數(shù)據(jù)包。隨著數(shù)據(jù)包逐漸向根節(jié)點匯集,可供選擇的路徑越來越少,此時離根節(jié)點較近的節(jié)點將需要轉(zhuǎn)發(fā)大量的數(shù)據(jù)包。尤其當(dāng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送的是IP數(shù)據(jù)包時,由于包頭被加長,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時這可能會

3、直接導(dǎo)致該區(qū)域網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過大,信道擁擠,不同數(shù)據(jù)包之間容易發(fā)生碰撞和丟失。因此離根節(jié)點較近的區(qū)域中的節(jié)點會因為能耗過高而早早罷工,成了整個網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。為了降低該區(qū)域的能耗,均衡整個網(wǎng)絡(luò)的工作時間,本文提出了數(shù)據(jù)包合并算法。通過將多個數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)區(qū)合并到一個包中進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),可以極大的降低瓶頸區(qū)域中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量,改善信道環(huán)境,并且不會增加額外的數(shù)據(jù)傳輸和運算。仿真結(jié)果顯示數(shù)據(jù)包合并算法能夠?qū)⒐?jié)點數(shù)據(jù)包發(fā)生碰撞的次數(shù)減少80%到55%,將每個節(jié)點

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