基于服务质量的无线传感器网络MAC协议模型研究

无线传感器网络高性能通信要求MAC协议具有服务质量(QoS)保障功能,以满足数据传输实时性和可靠性需求。针对通过增加额外通信开销实现MAC协议QoS功能所导致传输性能降低的问题,提出一种基于分类优先不公平信道竞争访问的UC-MAC协议,通过节点状态、信道状态和网络状态分析,建立MAC协议多优先数据传输性能分析数学建模,并仿真验证了UC-MAC协议的QoS保障功能和数学模型的准确性。与其他MAC协议对比仿真测试结果表明,UC-MAC协议不改变IEEE802.15.4标准信道访问方式,不增加任何额外通信开销,在网络的吞吐性能和QoS功能两个方面同时得到提升。     

无线传感器网络MAC层传输性能模型研究

无线传感器网络数学建模是网络传输性能定量分析的有效方法之一。该文在分析IEEE802．15．4标准MAC层无信标模式信道竞争机制的基础上,通过节点缓冲队列状态分析、网络节点状态分析和无线信道状态分析,建立了MAC层网络吞吐率、有效吞吐率、节点通信平均延时和信道冲撞概率的数据传输性能数学模型。采用MATLAB软件和QualNet网络仿真软件对所提出MAC层传输性能分析模型和相应性能参数进行仿真测试。仿真结果表明,所提出的数学模型能较为准确的模拟无线传感器网络MAC层通信性能,为网络通信协议数据传输性能定量分析提供了一种建模分析方法。     

面向用电信息采集系统的无线传感器网络MAC协议研究

针对用电信息采集系统簇头采集器缓存占用率过高且易造成网络拥塞的问题,提出一种节点优先级自适应的PA-MAC (priority adaptive MAC)协议,根据缓存占用率动态调整节点优先级,增强缓存占用率高的节点的信道竞争力,增加节点的数据发送量,使得缓存占用率维持在较理想的水平;然后采用分布式算法,利用节点发送数据包的传输情况评估网络负载状态,结合缓存占用率及当前竞争窗口取值范围,调整竞争窗口的变化,降低数据包的碰撞概率.仿真结果表明,本算法有效缓解了采集器节点的缓存压力,提高了用电信息采集系统本地网络在归一化吞吐量、丢包率及有效传输数据量等方面的性能.     

无线传感器网络技术概述

无线传感器网络是目前计算机网络、无线通信和微电子技术等领域的研究热点。但很多人对无线网络并不是很了解。本文就是基于此,从无线传感器网络的结构、特点以及关键技术方面介绍,对无线传感网络的研究趋势作了总结。让读者对无线传感网络有个比较直观的认识了解。     

无线传感器网络路由协议的形式化方法研究

本文提出了将形式化方法引入无线传感器网络通信协议设计的观点,简要介绍了形式化设计方法,针对无线传感器网络的特点设计了简化路由协议,同时利用SDL语言工具对其进行设计与实现,协议的具体实现证明上述方法的应用对确保协议的逻辑正确性,缩短开发周期都起到了重要的作用。     

基于PETRI网的无线链路网MAC协议研究

本文提出了利用无线传感器网络对重载货物列车危险状态进行在线监测的新网络——无线链状网,并在无线自组网的通信协议基础上,提出适用无线链状网的MAC协议,并利用有色PETRI网对其进行了模型抽象、化简和性能分析。实验证明该MAC协议在无线链状网络通信中的有效性。     

一种基于预约机制的WSN节能MAC协议

基于TDMA协议,提出了一种改进的R-TDMA协议。通过引入预约机制使WSN中的节点参与网络的数据传输。节点只有在发现感知的环境数据出现明显变化时才向簇头预约数据上传的时隙,进而进行数据上传;否则尽可能地处于休眠状态,从而达到节能目的。参照 Rockwell的 WIN模型对TDMA、E-TDMA和 R-TDMA的网络能耗进行仿真;结果表明,在 R-TDMA协议下,网络节点数量的增加并不会给能耗带来剧烈的变化,网络事件多少的变化对能耗的影响也很小。R-TDMA协议在节约能耗方面较TDMA和 E-TDMA有着明显改善。     

无线传感器网络技术研究现状

无线传感器网络集成无线网络通讯、嵌入式处理、微型传感器制造等多项技术,是传感器技术发展的一个趋势.文中从其概念划分、体系结构、网络层次等几个方面分析介绍了无线传感器网络,并针对相应层次的路由协议作了简要对比,最后指出领域内其它研究热点.     

无线传感器网络时间同步概率误差研究

无线传感器网络时间同步是无线传感器网络的一个重要的研究方向,本文以无线传感器网络TPSN(传感器网络时间同步协议)算法为例,研究了TPSN算法时间同步误差的产生原因和分布规律。从采用信息熵和标准差反映测量数据的波动和不确定性角度出发,对信息熵-标准差模型进行了简介,并对随机产生的6组数据进行了实证研究,运用信息熵-标准差模型对测量数据组进行筛选,得出在此模型下的最优数据组。     

无线传感器网络组播路由分类研究

目前无线传感器网络作为国内外一个全新的研究领域,吸引了许多研究者的关注.但由于无线传感器网络工作环境的恶劣和节点资源受限(能量、内存和处理能力)等因素,使得延长网络的生命周期极为困难.组播技术能够比较好地满足网络对资源的要求.在综合大量组播路由协议的基础上,本文总结了目前已有的无线传感器网络组播相关研究,将主要的组播路由协议进行初步分类,分析比较和研究了其中具有代表性的路由协议,最后分别指出各自的特点.     

流量自适应的无线传感器网络媒体访问控制协议

在参考无线传感器网络媒体访问控制协议(MAC)———S-MAC的基础上,提出了基于流量的占空比动态调整的无线传感器网络MAC协议(E-MAC)。协议通过改进睡眠策略,增加新的数据发送周期,在提高数据转发率的同时,又实现了由此带来的额外能量损耗极小化控制。实验表明:相较于现有协议,在没有明显额外能量损耗的情况下,E-MAC协议具有更高的数据分发效率、更短的数据分发延时。     

高效节能的无线传感器网络数据收集协议

无线传感器网络中的节点具有有限的能量,为了延长网络寿命,提出了一种分布式的高效节能的无线传感器网络数据收集协议DEEC-MR.协议中节点根据自身剩余能量竞争簇头,每个簇头节点根据相邻簇头节点与基站的距离、剩余能量等信息寻找父簇头节点,构造一颗以基站为根的近优最小汇集树.簇头将采集到的数据聚合后沿汇集树以多跳的方式传输至基站.仿真实验证明该协议能有效降低网络能耗,与其他两种数据收集协议(LEACH,PEGASIS)相比,DEEC-MR将网络寿命分别提高1600％和200％,同时使能耗均匀分布在每个节点上,避免部分节点过早死亡,具备很高的可靠性.     

无线传感器网络GPSR路由协议研究

随着定位技术的发展,基于地理位置的路由协议受到广泛的关注与研究。分析了无线传感器网络中地理位置路由协议GPSR的特性,详细阐述了GPSR协议中的贪婪转发及信标发送机制,遇到路由空洞时的局部优化问题,边界转发中所使用的右手法则和平面拓扑图的构造以及边界转发的实现等问题。     

异构无线传感器网络的分区稳定路由协议

当多个智能传感器节点组成网络时,会详细监测物理环境而被广泛使用.但传感器采用电池供电不可替换,为了高效利用电池的能量达到长时间有效监测环境的目的,设计了一种基于异构网络的分区稳定路由协议(PSRP).该协议根据节点能量把网络分为3个区域,区域0的节点直接跟基站进行通信,区域1和2的节点采用群集机制进行数据传输.群集中簇...     

无线传感器网络在矿井监测中的应用

本文在分析使用有线传输方式对矿井进行监测所存在的固有缺陷的基础上,提出了利用无线传感器网络监测矿井物理环境的具体方案。文中研究了无线传感器网络在矿井监测中的系统结构及传感器网络节点的硬件结构：在软件设计方面,分析了网络节点获取传感器数据的具体编程实现,同时对节点的定位技术也作了详细介绍。     

一种基于地址划分的无线传感网络高能效协议

针对工业应用的无线传感器网络中传感器节点相对固定、且传输的数据量一般不同的情况,为平衡各节点的能耗,延长网络生存周期,提出了一种基于地址划分的高能效协议。该协议采用了分簇结构,并且极大地简化了簇建立的过程,消除了簇头建立过程产生的网络延时。同时,该协议合理地分配了不同传感器节点的工作量,延长了网络生存周期。     

面向应用的无线传感器网络路由算法

提出了一种新的面向应用的无线传感器网络路由算法以延长网络的生存期.Sink节点以泛洪方式周期性地广播任务,中间节点是面向应用的处于不同层次上的Sink节点.基于提出的节点数据结构模型,节点根据任务的语义信息及邻居节点网络状态信息参与任务、处理数据和选择路径.定性分析及仿真结果表明,面向应用路由协议的能量消耗及能量均衡性...     

一种快速可靠的无线传感器网络路由

针对无线传感器网络的特点,本文提出了一种快速可靠的无线传感器网络路由,采用建立网络树结构方式,使各节点拥有唯一的传输路径,降低网络延迟,减少能量消耗。该路由对硬件无特别要求,仅采用普通射频芯片即可以同时工作于任务查询方式及事件驱动方式,并具有较强的路径自我修复能力。算法通过软件仿真并与经典的路由协议Directed Diffusion做多方面比较,结果表明,该路由具有更好的性能,兼备低延迟,低功耗、鲁棒性强及易实现等特点。     

无线传感器网络及其应用研究

随着经济社会的发展和信息技术的快速飞跃,无线传感技术已经深入到了人们生活的方方面面,其应用的领域涉及到军事、环境保护、工农业以及交通管理等方面。本文主要针对无线传感器网络及其具体的应用进行研究,并且就无线传感器网络对人们生活的影响进行探讨,同时在此基础上对无线传感器网络的发展前景进行了讨论。     

无线传感器网络中基于RSSI的测距研究

节点定位在无线传感器网络应用中具有很重要的意义,基于RSSI测距技术以其低成本、低复杂度的特点被广泛应用于无线传感器网络定位中。首先介绍了RSSI测距原理,然后对目前常用的数据预处理模型进行分析。最后在CC2430的硬件平台上进行实验,获取不同距离点处的RSSI值,进行统计分析,并观察3种数据处理模型下的测距精度。实验结果表明,混合模型预处理方式在测距精度和计算复杂度方面具有一定优势。