面向智能樓宇模擬量監(jiān)測的無線傳感器網絡協議設計.pdf

1、本文以智能樓宇溫度監(jiān)測應用為設計目標，以EM2420射頻芯片和Atme128L單片機為設計載體，在詳細研究Telos節(jié)點方案基礎上，對面向設計目標的室內無線傳感器網絡節(jié)點的物理層、數據鏈路層、網絡層和應用層之間的網絡協議棧進行了實現性設計，建立了立足設計目標的無線傳感器網絡協議體系，并在AVRStudio4.11調試環(huán)境下對應用層設計正確性進行了調試驗證。
　　本文選擇了四層結構作為協議棧體系結構的雛形，即：物理層、數據鏈路層、網

2、絡層、應用層。其次，我們針對每一層設計了核心數據結構和算法，并且明晰了層與層之間的接口函數。
　　在設計過程中，本文首先基于IEEE802.15.4標準，對物理層和MAC層需要符合的標準的IEEE802.15.4協議增加了定時器的自動維護工作，從而形成了我們自己的物理層、MAC層協議，解決了節(jié)點的媒體訪問和定時休眠、監(jiān)聽控制，達到了節(jié)能的目的；本文在網絡層和應用層協議設計中，提出了路由表維護和數據融合的思想，并進行了設計的實現。在

3、網絡層，我們自行設計了路由協議SOPTT(Self-Organize Protocol of Tree Topology)。該協議解決了節(jié)點路由的建立和重建，還可以根據節(jié)點剩余電能的情況智能選擇簇首節(jié)點，并且有效地避免了孤兒節(jié)點的產生，對于節(jié)點失效的情況也能夠很好處理；在應用層，基于智能樓宇溫度監(jiān)測應用環(huán)境，設計并實現了采集發(fā)送數據的程序，使得采集、發(fā)送數據的頻率符合應用需要，并且提出了數據融合的思想，以避免可能發(fā)生的通信擁塞，同時也達