輸電線路監(jiān)測中WSN路由協(xié)議的研究與應(yīng)用.pdf

1、WSN是集合了傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、通信技術(shù)的專用網(wǎng)絡(luò)，多用于數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)監(jiān)測、控制等專用場合，其節(jié)點(diǎn)一般都具有體積小、能源受限、計(jì)算能力不強(qiáng)等特點(diǎn)。由于適用的場合以及功能要求的不同，其路由協(xié)議的性能也各有所側(cè)重，并沒有通用的版本，需要開發(fā)者根據(jù)需求定制開發(fā)。
　　 輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)是WSN的一種典型應(yīng)用，用于監(jiān)測輸電線路運(yùn)行狀態(tài)信息，向控制中心匯報(bào)故障信息，以方便輸電線路的日常維護(hù)，并且快速對(duì)故障點(diǎn)作出反應(yīng)。其傳感器節(jié)點(diǎn)部

2、署在線桿之上，因此通信鏈路多屬于長鏈路類型，在最后幾跳時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的擁塞，也就是漏斗效應(yīng)。通過對(duì)一些相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀，發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象普遍存在于長鏈路型網(wǎng)絡(luò)中，具有代表性。
　　 為了解決這一問題，本文首先根據(jù)WSN的特點(diǎn)對(duì)當(dāng)前的常見路由協(xié)議做了系統(tǒng)的比較分析，然后學(xué)習(xí)了MIMO技術(shù)，尤其以其容量分析為重點(diǎn)，并且結(jié)合虛擬MIMO技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種針對(duì)長鏈路類型WSN的基于多簇協(xié)作的路由協(xié)議方案——C-MIMO。在上述理論研究的基礎(chǔ)之

3、上，通過C++編程演示C-MIMO，并應(yīng)用OPNET仿真平臺(tái)對(duì)比常見的LEACH，AODV等協(xié)議做相關(guān)的仿真實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多方面的分析，結(jié)果表明，C-MIMO策略有效提高了數(shù)據(jù)包發(fā)送數(shù)量，降低了數(shù)據(jù)時(shí)延，顯著改善了網(wǎng)絡(luò)性能。
　　 通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證協(xié)議能有效解決長鏈路類型WSN擁塞問題之后，重點(diǎn)考慮應(yīng)用到具體的系統(tǒng)中去，通過對(duì)系統(tǒng)特點(diǎn)的分析，充分考慮實(shí)際應(yīng)用中各種因素對(duì)系統(tǒng)的影響，并且結(jié)合Zigbee的相關(guān)規(guī)范，應(yīng)用到了實(shí)際