分層多跳MESH-LEACH協(xié)議的設(shè)計(jì)與移植.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network，WSN)是一個(gè)全新的信息獲取平臺，由隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通信模塊的微小節(jié)點(diǎn)通過自組織的方式構(gòu)成，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測、采集環(huán)境中的信息，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，遠(yuǎn)程發(fā)布給用戶。路由協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的核心技術(shù)之一，解決整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸問題，它的性能和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)密切相關(guān)。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用背景相差極大，因此無線傳感網(wǎng)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)要與應(yīng)用背景密切相關(guān)。本文通過

2、分析了現(xiàn)有一些較為典型的路由協(xié)議，綜合各自的優(yōu)缺點(diǎn)，針對一個(gè)七層停車場車位誘導(dǎo)系統(tǒng)的應(yīng)用背景，提出了一種適應(yīng)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的新型路由協(xié)議--MESH-LEACH，在對協(xié)議進(jìn)行仿真的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了在停車場硬件平臺的移植設(shè)計(jì)，系統(tǒng)測試表明基于該協(xié)議的車位誘導(dǎo)系統(tǒng)能很好的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)215個(gè)車位檢測。
　　 本文首先介紹了無線傳感網(wǎng)的概念、特點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵技術(shù)，在介紹并分析現(xiàn)有的幾種典型的路由算法的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，選擇了層次式

3、分簇路由算法LEACH作為研究重點(diǎn)，根據(jù)無線傳感網(wǎng)能量模型分析了簇頭的取值問題，當(dāng)簇頭概率取不同值時(shí)，對LEACH算法進(jìn)行MATLAB仿真，仿真結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，得出最佳簇頭概率的取值。同時(shí)本文針對LEACH算法存在的缺陷對其進(jìn)行改進(jìn)，引入MESH網(wǎng)絡(luò)，通過對MESH路由進(jìn)行性能分析，結(jié)合LEACH和MESH各自的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種LEACH協(xié)議結(jié)合MESH拓?fù)涞囊詳?shù)據(jù)為中心的分層多跳路由算法--MESH-LEACH，較好的解

4、決了LEACH協(xié)議在大規(guī)模的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用存在的問題。
　　 本文重點(diǎn)介紹了MESH-LEACH協(xié)議針對停車場車位引導(dǎo)系統(tǒng)的移植設(shè)計(jì)，把停車場的每個(gè)車位檢測器作為一個(gè)傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，按LEACH算法組成簇，引入骨干路由BB，按一定的路由策略組成MESH銜接網(wǎng)絡(luò)，最終將車位信息轉(zhuǎn)發(fā)SINK節(jié)點(diǎn)?；谕＼噲鲕囄灰龑?dǎo)系統(tǒng)的路由協(xié)議，主要包括超幀，網(wǎng)絡(luò)同步，頻點(diǎn)地址分配，超幀調(diào)度，程序結(jié)構(gòu)，SINK數(shù)據(jù)處理流程、CSMA/CA算法等多