面向數(shù)據(jù)采集的無線多跳輪詢網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛。特別它應(yīng)用于野外的環(huán)境監(jiān)測，如森林火災(zāi)、洪水地震、文物保護的監(jiān)控。但無線傳感器節(jié)點的傳輸距離近，在野外大規(guī)模部署的復雜環(huán)境下，傳感器節(jié)點采集的數(shù)據(jù)如何快捷、可靠地獲取是個難點。 針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠距離的數(shù)據(jù)采集，有很多應(yīng)用采用了一種低成本的遠距離透明傳輸設(shè)備，如數(shù)傳電臺、數(shù)傳模塊。它不依賴于電信基礎(chǔ)設(shè)施，可靠傳輸距離達幾公里。但傳輸速率低，無沖突檢測和信道估計的功能，缺乏網(wǎng)絡(luò)自組織能力，

2、進一步限制了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大和傳輸可靠性的提高。 為此，本文構(gòu)建了一個多跳無線網(wǎng)絡(luò)：該網(wǎng)絡(luò)由一個路由節(jié)點和多個中繼節(jié)點構(gòu)成。中繼節(jié)點負責將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到路由節(jié)點。路由節(jié)點負責將數(shù)據(jù)從中繼節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)到Internet網(wǎng)絡(luò)。路由節(jié)點通過源路由的方法對中繼節(jié)點進行輪詢，并獲取數(shù)據(jù)，輪詢路徑可以多跳，輪詢路由在路由節(jié)點中集中計算，各節(jié)點間的信道質(zhì)量也從中繼節(jié)點得到。 在針對上述網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議中，由于中繼節(jié)點的硬件沒有信道估

3、計的能力，本文運用統(tǒng)計包傳輸成功率的方法估計自身與鄰居節(jié)點的信道質(zhì)量。在被路由節(jié)點輪詢到時，各中繼節(jié)點將這些信道質(zhì)量連同數(shù)據(jù)一起發(fā)給路由節(jié)點。路由節(jié)點在獲取了整個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間的信道質(zhì)量之后，集中式地計算各鏈路的通信代價，通過Dijkstra算法找出到每個中繼節(jié)點代價最小的鏈路。然后，路由節(jié)點即可運用源路由的方式輪詢中繼節(jié)點。該協(xié)議能使網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點避免信號沖突，使各鏈路的傳輸效率達到最優(yōu)。 基于上述協(xié)議，本文設(shè)計了路由節(jié)點和中繼節(jié)