無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗MAC協(xié)議的研究與應(yīng)用.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域的傳感器節(jié)點(diǎn)組成，在軍事、醫(yī)療、交通、環(huán)境等檢測(cè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。傳感器節(jié)點(diǎn)具有傳感、數(shù)據(jù)處理和無(wú)線通訊功能，彼此之間通過自組織方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，通過節(jié)點(diǎn)之間多跳的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，將數(shù)據(jù)信息及時(shí)有效的發(fā)送給用戶。由于節(jié)點(diǎn)能量供給有限，故降低節(jié)點(diǎn)能耗，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)壽命在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中顯得十分重要。因此，設(shè)計(jì)低功耗無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)用化的重要技術(shù)支撐。
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2、MAC)在無(wú)線通信中決定無(wú)線信道的使用方式，為傳感器節(jié)點(diǎn)分配有限的無(wú)線通信資源，有著重要的作用。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以能耗為首要考慮指標(biāo)，根據(jù)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的鏈路層造成能量浪費(fèi)的主要問題，針對(duì)某些以數(shù)據(jù)為中心的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如高壓輸電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本文提出了一種事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制為核心的自適應(yīng)MAC協(xié)議——ED-MAC協(xié)議和一種基于WSN的高壓輸電網(wǎng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案。
　　 本文提出的ED-MAC協(xié)議利用事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制體系理論，將事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制與無(wú)線傳

3、感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)相結(jié)合，是一種流量自適應(yīng)低功耗的MAC層協(xié)議;定義了4種事件狀態(tài)，分別為閑置事件狀態(tài)、普通事件狀態(tài)、激烈事件狀態(tài)和預(yù)警事件狀態(tài)，根據(jù)不同的事件狀態(tài)執(zhí)行相應(yīng)的事件處理措施，以降低網(wǎng)絡(luò)中冗余數(shù)據(jù)量;通過定義數(shù)據(jù)幀的優(yōu)先級(jí)，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生沖突時(shí)，則優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)幀更有機(jī)會(huì)占據(jù)信道傳輸數(shù)據(jù);通過合理分配虛擬專用通道來(lái)保證事件數(shù)據(jù)信息的快速可靠安全傳輸?shù)椒?wù)器端。ED-MAC協(xié)議采用休眠機(jī)制以節(jié)約能耗，虛擬簇機(jī)制以降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度。

4、NS2仿真實(shí)驗(yàn)證明，ED-MAC協(xié)議比S-MAC協(xié)議具有好的能量高效性和較低的數(shù)據(jù)幀延時(shí)。
　　 基于WSN的高壓輸電網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案利用傳感器技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多傳感器信息融合技術(shù)、綜合信息處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)，對(duì)高壓輸電網(wǎng)的狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示和預(yù)警，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，提高了電網(wǎng)的安全性、可靠性與經(jīng)濟(jì)性。本文設(shè)計(jì)了系統(tǒng)方案的總體框架和綜合監(jiān)測(cè)平臺(tái)框架，完成了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)試驗(yàn)樣機(jī)軟硬件的開發(fā)。該低功耗多功能試