面向智能樓宇模擬量監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì).pdf

1、本文以智能樓宇溫度監(jiān)測(cè)應(yīng)用為設(shè)計(jì)目標(biāo)，以EM2420射頻芯片和Atme128L單片機(jī)為設(shè)計(jì)載體，在詳細(xì)研究Telos節(jié)點(diǎn)方案基礎(chǔ)上，對(duì)面向設(shè)計(jì)目標(biāo)的室內(nèi)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層之間的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)性設(shè)計(jì)，建立了立足設(shè)計(jì)目標(biāo)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系，并在AVRStudio4.11調(diào)試環(huán)境下對(duì)應(yīng)用層設(shè)計(jì)正確性進(jìn)行了調(diào)試驗(yàn)證。
　　本文選擇了四層結(jié)構(gòu)作為協(xié)議棧體系結(jié)構(gòu)的雛形，即：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)

2、絡(luò)層、應(yīng)用層。其次，我們針對(duì)每一層設(shè)計(jì)了核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法，并且明晰了層與層之間的接口函數(shù)。
　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中，本文首先基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)物理層和MAC層需要符合的標(biāo)準(zhǔn)的IEEE802.15.4協(xié)議增加了定時(shí)器的自動(dòng)維護(hù)工作，從而形成了我們自己的物理層、MAC層協(xié)議，解決了節(jié)點(diǎn)的媒體訪問(wèn)和定時(shí)休眠、監(jiān)聽(tīng)控制，達(dá)到了節(jié)能的目的；本文在網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層協(xié)議設(shè)計(jì)中，提出了路由表維護(hù)和數(shù)據(jù)融合的思想，并進(jìn)行了設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。在

3、網(wǎng)絡(luò)層，我們自行設(shè)計(jì)了路由協(xié)議SOPTT(Self-Organize Protocol of Tree Topology)。該協(xié)議解決了節(jié)點(diǎn)路由的建立和重建，還可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)剩余電能的情況智能選擇簇首節(jié)點(diǎn)，并且有效地避免了孤兒節(jié)點(diǎn)的產(chǎn)生，對(duì)于節(jié)點(diǎn)失效的情況也能夠很好處理；在應(yīng)用層，基于智能樓宇溫度監(jiān)測(cè)應(yīng)用環(huán)境，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了采集發(fā)送數(shù)據(jù)的程序，使得采集、發(fā)送數(shù)據(jù)的頻率符合應(yīng)用需要，并且提出了數(shù)據(jù)融合的思想，以避免可能發(fā)生的通信擁塞，同時(shí)也達(dá)