無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制的研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。作為一種整合了傳感器技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)的新型信息感知和處理技術(shù)，WSN以其在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)、智能家居等領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景吸引著國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者參與到這一研究領(lǐng)域中來(lái)，讓無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。 現(xiàn)在，WSN還處

2、于研究狀態(tài)，為了讓它盡快為我們的生產(chǎn)生活服務(wù)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者和組織在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)、硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)、軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)、組網(wǎng)設(shè)計(jì)等方面的大量研究工作從各個(gè)不同的角度推動(dòng)了無(wú)線傳感器技術(shù)的發(fā)展。而通信機(jī)制是各個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的關(guān)鍵所在，任何對(duì)通信機(jī)制的研究和改進(jìn)必將大大提升無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能，如通信延遲和能量損耗等性能。因此，本論文在下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程(CNGI)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)背景下，對(duì)WSN的無(wú)線通信

3、機(jī)制和有線通信機(jī)制做了一些比較深入的研究。本文的研究成果如下： 1.綜述了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念、體系結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)等等，重點(diǎn)對(duì)自主設(shè)計(jì)的硬件平臺(tái)及在此硬件平臺(tái)基礎(chǔ)上的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究分析。 2.深入的研究了針對(duì)低速個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)(LR_PAN)的基于IEEE802.15.4數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議的無(wú)線通信協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)了一種以CC2420為通信模塊的非時(shí)隙CSMA＼CA信道訪問(wèn)機(jī)制，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)層的一種簡(jiǎn)單的路由算法和傳輸層的主動(dòng)消息