基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能耗均衡研究.pdf

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