無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中長(zhǎng)鏈?zhǔn)铰酚蓞f(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近些年來，隨著無線通信技術(shù)、集成電路技術(shù)、傳感器技術(shù)和嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，一項(xiàng)具有巨大潛力和廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)——無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WirelessSensorNetwork，WSN)技術(shù)逐步進(jìn)入了國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者的視野。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由數(shù)量龐大的微型無線傳感器節(jié)點(diǎn)自由的分布在被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，根據(jù)既定的通信協(xié)議采用無線的方式組成的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。WSN具有非常鮮明的特點(diǎn)，如:低功耗、低成本、分布式和自組織，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居、工業(yè)控制和軍事

2、等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。路由協(xié)議作為WSN中的核心技術(shù)之一，已經(jīng)成為專家和學(xué)者的重要研究課題。
　　路由協(xié)議的種類繁多，但是大多數(shù)的路由協(xié)議都不能在實(shí)際應(yīng)用中展現(xiàn)出優(yōu)良的性能。鑒于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在生產(chǎn)和生活中的廣泛應(yīng)用，本文提出一種長(zhǎng)鏈?zhǔn)降穆酚蓞f(xié)議，旨在解決當(dāng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為長(zhǎng)鏈?zhǔn)降那闆r。
　　本文的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種長(zhǎng)鏈?zhǔn)降穆酚蓞f(xié)議。在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)的資源極其有限且多數(shù)用電池供應(yīng)能量

3、，如何實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的低功耗、增強(qiáng)鏈路的魯棒性和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸將是本文重點(diǎn)解決的問題。本文首先介紹無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分類和特點(diǎn)，詳細(xì)介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中路由協(xié)議的特點(diǎn)和分類。然后提出了本文的長(zhǎng)鏈?zhǔn)铰酚蓞f(xié)議，重點(diǎn)闡述了本協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)工作原理。之后為了搭建硬件的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了微處理器和無線射頻芯片等主要元器件選型和電路接口設(shè)計(jì)，并且完成了硬件電路設(shè)計(jì)和PCB電路板的制作和測(cè)試。然后重點(diǎn)介紹了本文提出的長(zhǎng)鏈?zhǔn)铰酚蓞f(xié)議實(shí)現(xiàn)的WS

4、N系統(tǒng)，完成了數(shù)據(jù)匯聚終端、通信節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)三大平臺(tái)的編程設(shè)計(jì)，并且分析了系統(tǒng)在運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的異常情況。為了方便測(cè)試，本文同時(shí)介紹了上位機(jī)監(jiān)控軟件的開發(fā)，該監(jiān)控軟件完成了環(huán)境數(shù)據(jù)曲線的顯示、環(huán)境數(shù)據(jù)的保存等功能。最后總結(jié)了本文所做的研究工作，指出了本協(xié)議存在的問題和缺陷，指出了該協(xié)議需要優(yōu)化的方向。
　　本文利用WSN的技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種長(zhǎng)鏈?zhǔn)降穆酚蓞f(xié)議，經(jīng)測(cè)試，本系統(tǒng)可長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的鏈路自愈性和魯棒性。