本文關(guān)鍵詞：水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計(jì)及應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海洋占地面積超過(guò)地球表面積的70%,它不僅擁有豐富的營(yíng)養(yǎng)資源,也正在交通運(yùn)輸、自然資源、國(guó)防等領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。水下節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性以及水聲信道低帶寬、高延遲和低鏈路質(zhì)量等特征使得現(xiàn)有的陸地協(xié)議無(wú)法適用于水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。對(duì)水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的路由協(xié)議進(jìn)行了研究,通過(guò)分析國(guó)內(nèi)外的最新論文,分類(lèi)比較了各種路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)�；诘凸挠袚p網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議RPL的設(shè)計(jì)思路,又綜合考慮水下的復(fù)雜環(huán)境,提出了一個(gè)用于水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由算法RPU。通過(guò)修改RPL協(xié)議的源碼,在Contiki操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了RPU路由算法,并在網(wǎng)絡(luò)仿真工具Cooja上模擬了RPU路由算法的本地修復(fù)機(jī)制,可以成功修復(fù)水下環(huán)境斷開(kāi)的鏈路。提出了一個(gè)游泳池?cái)?shù)據(jù)采集的原型系統(tǒng),給出了原型系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)和四個(gè)核心功能模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)采集模塊周期性地采集游泳池的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸模塊將采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到mysql數(shù)據(jù)庫(kù)并響應(yīng)數(shù)據(jù)展示模塊的查詢(xún)請(qǐng)求；數(shù)據(jù)展示模塊以圖表的形式向用戶(hù)展示游泳池的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。對(duì)原型系統(tǒng)的功能和性能進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明水下節(jié)點(diǎn)在無(wú)法找不到下一跳的情況下可以使用RPU路由算法成功修復(fù)斷開(kāi)的鏈路,并且RPU路由算法較RPL協(xié)議有更短的網(wǎng)絡(luò)延遲和更小的丟包率,可以有效解決水下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)性和水下鏈路質(zhì)量低的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】：水下傳感器網(wǎng)絡(luò) 路由協(xié)議 RPL 采集系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP212.9;TN929.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)注釋表8-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.1 水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)10
• 1.2.2 水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議10-11
• 1.3 本文組織結(jié)構(gòu)11-13
• 第二章 相關(guān)技術(shù)研究13-24
• 2.1 水下傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13-16
• 2.1.1 靜態(tài)二維傳感器網(wǎng)絡(luò)13-14
• 2.1.2 靜態(tài)三維傳感器網(wǎng)絡(luò)14-15
• 2.1.3 移動(dòng)AUV傳感器網(wǎng)絡(luò)15-16
• 2.2 水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議16-23
• 2.2.1 水下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類(lèi)17-18
• 2.2.2 基于地理位置的路由18-20
• 2.2.3 平面路由協(xié)議20-22
• 2.2.4 層次路由協(xié)議22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 第三章 基于RPL協(xié)議的RPU路由算法設(shè)計(jì)24-36
• 3.1 RPL路由協(xié)議24-27
• 3.1.1 RPL設(shè)計(jì)目標(biāo)24-25
• 3.1.2 RPL協(xié)議術(shù)語(yǔ)25-26
• 3.1.3 RPL組網(wǎng)過(guò)程26-27
• 3.2 基于RPL的水下路由算法RPU27-35
• 3.2.1 節(jié)點(diǎn)部署28
• 3.2.2 尋址方案28-30
• 3.2.3 廣播的數(shù)據(jù)包格式30
• 3.2.4 計(jì)算和分配HopIDs30-32
• 3.2.5 轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)包格式32
• 3.2.6 轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包過(guò)程32-33
• 3.2.7 本地修復(fù)33-34
• 3.2.8 路由更新和維護(hù)34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第四章 基于Contiki的RPU路由算法仿真36-47
• 4.1 Contiki操作系統(tǒng)概述36-37
• 4.1.1 Contiki主要特性36
• 4.1.2 Contiki中RPL協(xié)議的實(shí)現(xiàn)36-37
• 4.2 RPU在Contiki的實(shí)現(xiàn)37-42
• 4.2.1 HopIDs的實(shí)現(xiàn)38-39
• 4.2.2 數(shù)據(jù)包三次轉(zhuǎn)發(fā)的實(shí)現(xiàn)39-40
• 4.2.3 RPU本地修復(fù)的實(shí)現(xiàn)40-42
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)42-46
• 4.3.1 仿真環(huán)境搭建42-43
• 4.3.2 本地修復(fù)機(jī)制的仿真43-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 基于RPU路由算法的游泳池?cái)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)47-59
• 5.1 原型系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案47-48
• 5.1.1 設(shè)計(jì)目的47
• 5.1.2 系統(tǒng)架構(gòu)47-48
• 5.2 采集模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)48-50
• 5.2.1 傳感器節(jié)點(diǎn)硬件設(shè)計(jì)48-49
• 5.2.2 傳感器節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)49-50
• 5.3 傳輸模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)50-53
• 5.3.1 傳輸協(xié)議設(shè)計(jì)51-52
• 5.3.2 路由節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)52-53
• 5.4 存儲(chǔ)模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)53-56
• 5.4.1 Java EE分層模型53-54
• 5.4.2 Hibernate的ORM54-55
• 5.4.3 Spring的依賴(lài)注入55-56
• 5.5 展示模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)56-58
• 5.5.1 PC網(wǎng)頁(yè)端56-57
• 5.5.2 移動(dòng)端設(shè)計(jì)57-58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 第六章 系統(tǒng)測(cè)試59-72
• 6.1 系統(tǒng)環(huán)境59-60
• 6.2 系統(tǒng)測(cè)試60-71
• 6.2.1 測(cè)試環(huán)境搭建60-62
• 6.2.2 系統(tǒng)功能測(cè)試62-67
• 6.2.3 RPU本地修復(fù)測(cè)試67-68
• 6.2.4 性能測(cè)試分析68-71
• 6.3 本章小結(jié)71-72
• 第七章 總結(jié)與展望72-74
• 7.1 總結(jié)72
• 7.2 展望72-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 致謝77

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：303832