基于CPS的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究.pdf

1、隨著嵌入式技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以及硬件產(chǎn)品性能和數(shù)據(jù)處理能力的不斷提升，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到快速發(fā)展。在此背景之下，信息-物理融合系統(tǒng)（CPS）作為一種新型嵌入式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，并且引起了各國(guó)政府、學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重視。CPS是集合物理、生物及工程學(xué)的綜合性系統(tǒng)，具有局部操控、全局控制的特點(diǎn)，這種新興的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)引起了研究界極大的興趣，也是未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)的一種重要發(fā)展方向。
　　CPS通常廣泛用于重要基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)測(cè)與

2、控制、國(guó)防武器系統(tǒng)、醫(yī)療保健和智能交通等諸多安全攸關(guān)領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議是影響 CPS系統(tǒng)實(shí)用性與效率的關(guān)鍵因素之。CPS系統(tǒng)由感知系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等子系統(tǒng)組成，由于工作環(huán)境和系統(tǒng)自身構(gòu)造所限，使得無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為了 CPS中的一部分，以往成熟的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)相關(guān)技術(shù)在CPS中依然適用。在一些極端的環(huán)境中，由于 CPS感知系統(tǒng)的工作需要，以及網(wǎng)絡(luò)中的感知節(jié)點(diǎn)的自身構(gòu)造的限制，使得在網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行過(guò)程中一些極端的問(wèn)題難以被有效地處

3、理。因此，盡量減少網(wǎng)絡(luò)中感知節(jié)點(diǎn)的能耗從而有效地延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生命周期，成為CPS感知系統(tǒng)中的無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)協(xié)議所要研究的一個(gè)主要目標(biāo)。
　　本文致力于基于CPS的WSN中的路由傳輸協(xié)議研究。深入研究無(wú)線(xiàn)傳感器路由協(xié)議已有成果，系統(tǒng)分析無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的不同理論和方法，針對(duì)傳統(tǒng)LEACH協(xié)議在分簇機(jī)制及數(shù)據(jù)通信方面的不足,融合CPS和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提出一種混合優(yōu)化的改進(jìn)協(xié)議HOBDE-LEACH。新的協(xié)議采用先分簇再選舉簇頭的