面向信息物理系統(tǒng)的自適應(yīng)實(shí)時(shí)可靠無(wú)線(xiàn)MAC協(xié)議.pdf

1、隨著科技水平的不斷進(jìn)步，一項(xiàng)新的研究領(lǐng)域——信息物理系統(tǒng)，越來(lái)越受到專(zhuān)家和學(xué)者的關(guān)注，科學(xué)家預(yù)測(cè)它的出現(xiàn)將會(huì)改變了入與自然交互的方式，從而幫助人類(lèi)更好的認(rèn)識(shí)了解物理世界，甚至?xí)淖內(nèi)祟?lèi)的生活方式?，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)高可信的網(wǎng)絡(luò)通信對(duì)物理信息系統(tǒng)的應(yīng)用性能至關(guān)重要，但至今未能研究出適合該系統(tǒng)需求的通信協(xié)議。
　　IEEE802.15.4協(xié)議作為低速率無(wú)線(xiàn)個(gè)域網(wǎng)(Personal Area Network)標(biāo)準(zhǔn)，由于其低功耗、低成本、低復(fù)雜

2、度等特點(diǎn)，被廣泛用于各類(lèi)短距離無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用中，如工業(yè)控制，電子消費(fèi)等等。信息物理系統(tǒng)通常由傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建而成。因此，IEEE802.15.4協(xié)議也被認(rèn)為是作為信息物理系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)通信協(xié)議底層協(xié)議最為合適的選擇。但是針對(duì)信息物理系統(tǒng)的需求特性，我們也發(fā)現(xiàn)IEEE802.15.4協(xié)議在實(shí)時(shí)性可靠性方面的存在一些的不足之處。
　　為此，本課題將研究如何為信息物理系統(tǒng)構(gòu)建一款高可信無(wú)線(xiàn)MAC協(xié)議。為了突出重點(diǎn)，以醫(yī)療信息物理系

3、為研究場(chǎng)景，在IEEE802.15.4 MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，提出了一款自適應(yīng)實(shí)時(shí)可靠無(wú)線(xiàn)MAC協(xié)議——Ada-MAC協(xié)議。該協(xié)議可以提供服務(wù)質(zhì)量保障，支持優(yōu)先級(jí)的通信服務(wù)，對(duì)不同應(yīng)用提供區(qū)分化服務(wù);通過(guò)建立時(shí)間觸發(fā)CSMA/CA協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了確定性的實(shí)時(shí)可靠傳輸。在此基礎(chǔ)上，還具有自適應(yīng)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)、動(dòng)態(tài)資源分配等白適應(yīng)功能的支持，從而解決系統(tǒng)環(huán)境的動(dòng)態(tài)可變性帶來(lái)的影響。本文還利用OMNeT++仿真平臺(tái)對(duì)新協(xié)議的性能表現(xiàn)進(jìn)行驗(yàn)證