基于TinyOS面向極端環(huán)境的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究
本文關(guān)鍵詞:三峽庫(kù)區(qū)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)預(yù)警新思維,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
《重慶理工大學(xué)》 2014年
基于TinyOS面向極端環(huán)境的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性研究
王元
【摘要】:三峽庫(kù)區(qū)蓄水后的極端雷暴天氣嚴(yán)重制約著庫(kù)區(qū)內(nèi)的各種無(wú)線傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕F(xiàn)有無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)可靠性數(shù)據(jù)傳輸?shù)难芯恐饕性诖笠?guī)模密集型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中路由競(jìng)爭(zhēng)、地理環(huán)境、節(jié)點(diǎn)能量對(duì)可靠性的影響。而監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在強(qiáng)電磁場(chǎng)和極端氣候條件等復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境常會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)出數(shù)據(jù)包丟失、誤碼或數(shù)據(jù)溢出等問(wèn)題,從而出現(xiàn)可靠性下降的問(wèn)題。 本文擬通過(guò)分析雷暴天氣對(duì)無(wú)線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊绯、誤碼、丟包等因素影響,首先以ZigbeX為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),利用“1-wire”通信協(xié)議編寫基于TinyOS的應(yīng)用程序,保證節(jié)點(diǎn)在沒(méi)有干擾情況下端到端的可靠傳輸。根據(jù)模擬雷暴天氣和強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾實(shí)驗(yàn)分析,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在干擾情況下存在較為嚴(yán)重的丟包、誤碼、延時(shí)等問(wèn)題。 結(jié)合通信系統(tǒng)可靠性和編碼理論,將壓縮感知技術(shù)運(yùn)用到對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能具有重要影響的信道編碼傳輸中,該方法通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行前端處理,即為每個(gè)編碼數(shù)據(jù)添加序列號(hào),,并根據(jù)無(wú)線信道情況動(dòng)態(tài)調(diào)整序列號(hào)比特量大小,減小數(shù)據(jù)載荷。在編碼方案中將改進(jìn)的貝努利矩陣作為測(cè)量矩陣,有效的降低了數(shù)據(jù)的冗余度和錯(cuò)誤率,從而保證數(shù)據(jù)傳輸在可靠性基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的最大效率傳輸。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明溢出率、錯(cuò)誤率在極端環(huán)境下都得到了很大改善。該方案不僅可以有效提高端到端數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃,而且通過(guò)壓縮感知框架采樣編碼降低傳輸數(shù)據(jù)的冗余度提高了數(shù)據(jù)傳輸效率,其實(shí)用性和抗干擾能力較傳統(tǒng)傳輸方法得到了有效改善。因此,該方法具有較大的應(yīng)用價(jià)值和工程意義,其發(fā)展前景是良好的。
【關(guān)鍵詞】:
【學(xué)位授予單位】:重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN929.5;TP212.9
【目錄】:
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【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):221837
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