大規(guī)模無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器、嵌入式、分布式計(jì)算和無(wú)線通信等,是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)。它以其自組織性、靈活性、低成本、微型性等特點(diǎn),廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)控制、醫(yī)療健康等領(lǐng)域。在典型應(yīng)用如森林區(qū)域氣候監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)中心高精度溫度監(jiān)測(cè)中,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模已經(jīng)突破一千個(gè)節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)密度已達(dá)每平方米0.5個(gè)。多對(duì)一的通信工作模式以及無(wú)線通信造成的鄰居節(jié)點(diǎn)干擾,導(dǎo)致消息包的沖突,嚴(yán)重影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量利用率。因此,有必要研究能量高效的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2、協(xié)議。
  如今的大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在查找鄰居時(shí),一般采用競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制占用信道,當(dāng)節(jié)點(diǎn)密度變大導(dǎo)致信道質(zhì)量變差時(shí),信息包重傳次數(shù)大大增加,從而嚴(yán)重浪費(fèi)節(jié)點(diǎn)能量。本論文在對(duì)現(xiàn)有無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議和路由協(xié)議進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合跨層設(shè)計(jì)思想,提出了一種基于自適應(yīng)鄰居檢測(cè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。本協(xié)議以隨機(jī)選取時(shí)隙的方式訪問(wèn)信道,在盡量做到節(jié)點(diǎn)鄰居選取不同時(shí)隙的前提下,有效避免了廣播階段消息包的碰撞,使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)以較快速度完成組網(wǎng)過(guò)程。本論文的主要

3、工作及創(chuàng)新如下:
  (1)分析無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的MAC協(xié)議和路由協(xié)議,指出現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議存在的不足。
 ?。?)針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),提出一種基于調(diào)度的自適應(yīng)鄰居檢測(cè)方案,以減少消息包的碰撞,提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量利用率。
  (3)使用OMNeT++仿真軟件分析大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)特性,并以此決定自適應(yīng)鄰居檢測(cè)方案相關(guān)參數(shù)的選取。同時(shí),與TRAMA協(xié)議進(jìn)行比較,說(shuō)明該方案在能量方面的高效性。
 ?。?)在Ti

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