混合任務(wù)實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量通過無線方式傳輸、資源有限的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的新型通信網(wǎng)絡(luò)，它通常被部署在各種自然環(huán)境中，負(fù)責(zé)監(jiān)測環(huán)境，收集環(huán)境中的各種信息，以提供給數(shù)據(jù)中心進(jìn)行處理。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用在軍事、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域。實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)指的是網(wǎng)絡(luò)中任務(wù)具有時(shí)效性限制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。由于現(xiàn)實(shí)需求，很多實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中同時(shí)部署著硬實(shí)時(shí)任務(wù)、軟實(shí)時(shí)任務(wù)以及非實(shí)時(shí)任務(wù)。
　　 實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)中的主要

2、矛盾是網(wǎng)絡(luò)資源的有限性和應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量要求之間的矛盾。由于實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)資源有限、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不穩(wěn)定，因此節(jié)點(diǎn)無法獲知網(wǎng)絡(luò)的一些有效的具有全局特性的特征信息，并依此做出一些路由、調(diào)度等方面的決策。對(duì)于擁有多種不同實(shí)時(shí)性要求任務(wù)的混合任務(wù)實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)來說，現(xiàn)有的研究成果存在一些明顯的不足：首先，沒有有效區(qū)分各種不同實(shí)時(shí)性要求的任務(wù)，為它們提供有區(qū)別的服務(wù)；其次，在現(xiàn)有研究中，由于考慮到節(jié)點(diǎn)資源有限的問題，節(jié)點(diǎn)總是根據(jù)鄰居節(jié)

3、點(diǎn)的狀態(tài)信息做出各種決策，而實(shí)際上，鄰居節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息并不能完全反應(yīng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的狀況。
　　 針對(duì)上述問題，論文在對(duì)現(xiàn)有實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀進(jìn)行深入了解的基礎(chǔ)上，研究了混合任務(wù)實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)調(diào)度問題和路由問題。本文的主要工作有：
　　 (1)提出了實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)特征信息反饋協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)使用較少的代價(jià)即可獲得具有網(wǎng)絡(luò)全局特性的特征信息，以在未來的發(fā)送中作出更符合網(wǎng)絡(luò)狀況的路由選擇、節(jié)點(diǎn)調(diào)度

4、等方面的決策。在此基礎(chǔ)上，提出了無效報(bào)文清除協(xié)議，通過該協(xié)議，可以有效清除網(wǎng)絡(luò)中大量存在的無效報(bào)文，顯著提高網(wǎng)絡(luò)的性能，延長網(wǎng)絡(luò)的生命期。
　　 (2)提出了混合任務(wù)實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)調(diào)度算法，該算法能夠結(jié)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)、根據(jù)不同實(shí)時(shí)任務(wù)參數(shù)進(jìn)行調(diào)度，為不同實(shí)時(shí)任務(wù)提供有區(qū)別的服務(wù)，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。
　　 (3)提出了混合任務(wù)實(shí)時(shí)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議，該協(xié)議能夠根據(jù)任務(wù)的不同特性做出不同的路由選擇，從而為不