智能公交中基于RFSN的防碰撞算法與路由協(xié)議研究.pdf

1、無線射頻識別技術(shù)(RFID)是一種非接觸式雙向數(shù)據(jù)通信、以識別目標(biāo)、獲取數(shù)據(jù)為目的的自動識別技術(shù);無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量部署在檢測區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點以無線通信的方式形成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)，能夠感知周圍環(huán)境參數(shù)，并進行數(shù)據(jù)采集、融合和傳輸。
　　在信息采集網(wǎng)絡(luò)中，利用RFID與WSN各自具有的技術(shù)特點，將RFID的自動識別技術(shù)與WSN的無線自組、采集周邊環(huán)境參數(shù)的技術(shù)融合，在采集數(shù)據(jù)的同時獲得物體的相關(guān)信息與地理位置，

2、形成功能上的互補，為實現(xiàn)“環(huán)境-物體”高效、快捷無縫監(jiān)測提供了可能。
　　本課題主要以智能公交系統(tǒng)為背景，將RFID與WSN進行有效結(jié)合，搭建一種融合后的網(wǎng)絡(luò)體系框架，并以均衡網(wǎng)絡(luò)負載、延長網(wǎng)絡(luò)生命周期為目標(biāo)，對融合后的RFSN網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽防碰撞算法以及路由協(xié)議進行研究。
　　鑒于智能公交系統(tǒng)中，閱讀器工作范圍內(nèi)標(biāo)簽數(shù)量大，會出現(xiàn)標(biāo)簽之間的信息碰撞，導(dǎo)致閱讀器不能正確識別信息等問題，本文在對二進制搜索算法進行分析后，提出一種改

3、進的混合查詢樹算法。該算法以查詢樹算法為基礎(chǔ)，引入時隙補償機制，并對識別前的標(biāo)簽進行一次預(yù)處理，將標(biāo)簽的碰撞位提取出來，組成一個新的ID序列，以減少空閑前綴數(shù)的產(chǎn)生;通過按位異或，對標(biāo)簽進一步劃分子集，以提高識別效率。
　　根據(jù)智能公交系統(tǒng)對無線路由協(xié)議能耗低、負載均衡、網(wǎng)絡(luò)壽命長等方面的要求，在分析了定向擴散協(xié)議的基本原理之后，將蟻群算法引入其中，在數(shù)據(jù)傳輸階段，探測分組不再以泛洪的方式進行傳輸，而是根據(jù)路徑上的信息素濃度以及節(jié)

4、點的剩余能量和跳數(shù)來建立梯度，指導(dǎo)探測數(shù)據(jù)包前進，直至到達匯聚節(jié)點，不僅降低了能耗，而且還均衡了網(wǎng)絡(luò)負載。
　　仿真結(jié)果表明，本文所提出的兩種改進算法是可行的。基于RFSN網(wǎng)絡(luò)的改進防碰撞算法，與傳統(tǒng)的QT算法、HQT算法相比，傳輸數(shù)據(jù)量小，空閑前綴數(shù)少，識別時延也小很多，大大提高了算法的識別效率。提出的IACA-DD算法，與一般DD算法、ACA-DD算法相比，雖然傳輸時延略大，但卻很好的均衡了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，降低了傳感器節(jié)點的能耗，實