無線傳感器網(wǎng)絡(luò)代碼更新技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量形體較小、能源受限并且配置有計算能力和無線通信能力的傳感器節(jié)點以AdHoc方式組成。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高度自主性的特點使其廣泛用于軍事、環(huán)境監(jiān)測等危險或人力無法干預(yù)的地方。為了適應(yīng)時間、環(huán)境和需求的變化，在傳感器節(jié)點布置后，不可避免地要對節(jié)點上的代碼進行更新。工作條件惡劣、能量有限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)給代碼更新研究帶來了挑戰(zhàn)。本文的研究內(nèi)容就是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的代碼更新，具體的安排如下：
　　首先，對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)代碼

2、更新的相關(guān)內(nèi)容進行了研究，針對代碼分發(fā)中的代碼分發(fā)機制、可靠傳輸和能量有效性問題，提出相應(yīng)的解決策略，為后面協(xié)議設(shè)計奠定基礎(chǔ)。同時，對已有的代碼分發(fā)協(xié)議和代碼更新模式進行分析，評價其性能，并針對其存在的問題和不足提出本文的研究內(nèi)容。
　　然后，針對代碼分發(fā)中的能量有效性和傳輸可靠性問題，提出一個適于代碼分發(fā)的網(wǎng)絡(luò)拓撲控制協(xié)議CDTCP（CodeDistributionTopologyControlProtocol）。在協(xié)議中，通過

3、分析已有的經(jīng)典組簇算法，并結(jié)合代碼分發(fā)的特點提出了一個最大剩余能量組簇算法，并基于簇結(jié)構(gòu)提出了一個綜合建樹算法。通過理論分析和模擬實驗，說明網(wǎng)絡(luò)拓撲管理協(xié)議CDTCP是適用于代碼分發(fā)的。
　　其次，在網(wǎng)絡(luò)拓撲控制協(xié)議CDTCP的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一個可靠且能量有效的代碼分發(fā)協(xié)議ECCDP（Enegy_EffectiveClustering_BasedCodeDistributionProtocol）和一個基于簇結(jié)構(gòu)的代碼更新模式CCU

4、M（Cluster_BasedCodeUpdateModel）。通過理論分析和仿真實驗表明，ECCDP協(xié)議在保證可靠性的同時具有較好的能量有效性。通過理論分析表明，代碼更新模式CCUM具有良好的性能。
　　最后，在前面的研究內(nèi)容基礎(chǔ)上，結(jié)合操作系統(tǒng)TinyOS對代碼更新的支持，構(gòu)建了一個基于TinyOS的代碼更新原型系統(tǒng)CCUS（Cluster_BasedCodeUpdateSystem）。該原型系統(tǒng)被設(shè)計成TinyOS的一個組件