基于自動(dòng)抄表系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì).pdf

1、由于電力資源的需求分散在各個(gè)城市、各個(gè)地區(qū),甚至各個(gè)角落,電力管理存在著相當(dāng)大的困難。同時(shí),為了提高供電效率,達(dá)到全社會(huì)節(jié)能的目的,實(shí)施階梯電價(jià)、峰谷實(shí)時(shí)電價(jià)勢(shì)在必行,因此,研究覆蓋范圍廣,高性能,低成本的自動(dòng)抄表系統(tǒng)具有重要且緊迫的實(shí)際意義。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于其低復(fù)雜度、低功耗和低成本等優(yōu)點(diǎn);被越來(lái)越多的學(xué)者考慮為AMR系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)的手段。然而,基于自動(dòng)抄表系統(tǒng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與普通的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)有一定的區(qū)別,因此,有必要針對(duì)AM

2、R系統(tǒng)的特性設(shè)計(jì)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò),研究其關(guān)鍵技術(shù)。
　　 根據(jù)傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)的構(gòu)成,以及小區(qū)單元樓環(huán)境,本文為基于抄表系統(tǒng)的無(wú)線傳感器設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?網(wǎng)絡(luò)采用分簇結(jié)構(gòu),簇間通信為樹型結(jié)構(gòu),簇內(nèi)采用星型通信方案。基于自動(dòng)抄表的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)相比較,有很多特殊的地方,由于本文只研究MAC層設(shè)計(jì)的部分,因此只分析相關(guān)特殊之處。基于AMR的WSN與常見WSN相比,具有一些特殊之處:對(duì)能耗要求不高;每個(gè)節(jié)點(diǎn)(電表)的數(shù)據(jù)都是

3、唯一的,數(shù)據(jù)聚集時(shí)不能對(duì)之進(jìn)行合并、運(yùn)算等數(shù)學(xué)分析處理;故障檢測(cè)機(jī)制特殊,不能設(shè)置冗余節(jié)點(diǎn);延遲允許。
　　 本文針對(duì)自動(dòng)抄表系統(tǒng)的獨(dú)有特點(diǎn),設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)的信道接入采用一種新的基于固定時(shí)隙分配的TDMA協(xié)議。該協(xié)議針對(duì)自動(dòng)抄表系統(tǒng)無(wú)冗余節(jié)點(diǎn)的特性,包含了一個(gè)有效的故障檢測(cè)機(jī)制,并且能夠控制時(shí)延在一定的可接受范圍內(nèi)。本文將固定時(shí)隙分配問(wèn)題,抽象為圖的強(qiáng)邊著色問(wèn)題,將節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙分配抽象為圖的頂點(diǎn)著色。頂點(diǎn)通過(guò)UNSET、UNSET1、G