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(duì)其進(jìn)行一定的精簡，對(duì)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(shì)可能并不明顯，不過傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)性能的提升只是時(shí)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(gè)節(jié)點(diǎn)都采集環(huán)境的比如溫度、濕度、振動(dòng)等信息，然后把這些信息發(fā)送到一個(gè)中央數(shù)據(jù)處理中心，也可以是根節(jié)點(diǎn)，在這種情況下，所有的節(jié)點(diǎn)都會(huì)頻繁地向根節(jié)點(diǎn)發(fā)送小數(shù)據(jù)包。隨著數(shù)據(jù)包逐漸向根節(jié)點(diǎn)匯集，可供選擇的路徑越來越少，此時(shí)離根節(jié)點(diǎn)較近的節(jié)點(diǎn)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(shí)，由于包頭被加長，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時(shí)這可能會(huì)

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(diǎn)較近的區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)會(huì)因?yàn)槟芎倪^高而早早罷工，成了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。為了降低該區(qū)域的能耗，均衡整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作時(shí)間，本文提出了數(shù)據(jù)包合并算法。通過將多個(gè)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)區(qū)合并到一個(gè)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(huì)增加額外的數(shù)據(jù)傳輸和運(yùn)算。仿真結(jié)果顯示數(shù)據(jù)包合并算法能夠?qū)⒐?jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包發(fā)生碰撞的次數(shù)減少80％到55%，將每個(gè)節(jié)點(diǎn)