本文關(guān)鍵詞：事件驅(qū)動的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)MAC協(xié)議研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wisreless Senasor Netwsorks,WSaNs)主要是由大我量廉我價(jià)的、微我小的,低功我率的傳我感器節(jié)我點(diǎn),以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)組成,其中包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算中心。節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式將采集、處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給觀察者,被廣泛應(yīng)用在各方面,諸如:國防軍事、環(huán)境監(jiān)測、目標(biāo)跟蹤、反恐救災(zāi)、醫(yī)療衛(wèi)生等等。其中很多應(yīng)我用和人類的生我命安全密切相我關(guān),因此對WSNs的實(shí)時(shí)性要求也越來越高。在無我線傳我感器網(wǎng)我絡(luò)體我系結(jié)我構(gòu)中,媒介訪我問控我制(mwedium accaess control,MaAC)協(xié)我議處于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議底層,控制著無線信道使用方式和節(jié)點(diǎn)共享網(wǎng)絡(luò)媒體接入,負(fù)責(zé)為節(jié)點(diǎn)分配信道資源,決定著網(wǎng)絡(luò)吞吐量、時(shí)延、生存壽命等性能,可見MAC協(xié)議是實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性傳輸?shù)幕A(chǔ)。因此,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)動態(tài)的事件驅(qū)動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)MAC協(xié)議DEDR-MAC(Dynamic Event-Driven Real-time MAC),主要工作包括:第一,本文提出了一種動態(tài)的事件驅(qū)動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)MAC協(xié)議DEDR-MAC,該協(xié)議基于預(yù)約機(jī)制的思想,設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了預(yù)約時(shí)隙分配算法和調(diào)度時(shí)隙動態(tài)調(diào)整算法。預(yù)約時(shí)隙分配算法根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)建預(yù)約計(jì)劃,用于節(jié)我點(diǎn)發(fā)我送預(yù)約請求,實(shí)現(xiàn)調(diào)度階段時(shí)隙的預(yù)留,該算法構(gòu)建的預(yù)約計(jì)劃盡量讓不沖突的傳輸能夠并行發(fā)我送,減我少預(yù)約請求的傳我輸延時(shí)并且避我免了數(shù)據(jù)沖我突。調(diào)度時(shí)隙動態(tài)調(diào)整算法根據(jù)已有預(yù)約事件的信息,選擇優(yōu)先級最高的事件傳輸,有效降低了數(shù)據(jù)包的碰撞,動態(tài)調(diào)整調(diào)度階段的時(shí)隙數(shù)目,減少節(jié)點(diǎn)的空閑監(jiān)聽時(shí)間,令空閑節(jié)點(diǎn)能夠最大程度地處于睡眠狀態(tài),降低節(jié)點(diǎn)的能量消耗,保證了事件傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和完整性。第二,本文采用NS2對DEDR-MAC協(xié)議進(jìn)行了模擬。在簡單介紹了NS2的原理和實(shí)現(xiàn)機(jī)制后,結(jié)合事件驅(qū)動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的固有特性,從節(jié)點(diǎn)之間的傳輸公平性、實(shí)時(shí)性、吞吐量和能量有效性四個(gè)方面分析和評價(jià)了DEDR-MAC協(xié)議的性能,并和典型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行了性能對比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,DEDR-MAC協(xié)議支持優(yōu)先事件傳輸、降低了傳輸延時(shí)、具有較好的節(jié)點(diǎn)公平性、在降低能耗的情況下改進(jìn)了信道的利用效率。
【關(guān)鍵詞】：信息物理融合系統(tǒng) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 事件驅(qū)動 MAC協(xié)議 實(shí)時(shí)
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 研究的背景8-10
• 1.2 研究意義10-12
• 1.3 本文研究的內(nèi)容12
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)12-14
• 第2章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡介14-21
• 2.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述14-17
• 2.1.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)14-15
• 2.1.2 傳感器節(jié)點(diǎn)15-16
• 2.1.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議棧16-17
• 2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特征17-19
• 2.2.1 傳感器節(jié)點(diǎn)的特點(diǎn)17-18
• 2.2.2 傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)18-19
• 2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用19-20
• 2.4 本章小結(jié)20-21
• 第3章 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議綜述21-31
• 3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議分類21-27
• 3.1.1 基于競爭的MAC協(xié)議21-23
• 3.1.2 基于調(diào)度的MAC協(xié)議23-25
• 3.1.3 混合MAC協(xié)議25-27
• 3.2 事件驅(qū)動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)27
• 3.3 事件驅(qū)動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議設(shè)計(jì)原則27-30
• 3.3.1 節(jié)點(diǎn)傳輸公平性28
• 3.3.2 實(shí)時(shí)性28-29
• 3.3.3 吞吐量29
• 3.3.4 能量有效性29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第4章 動態(tài)事件驅(qū)動的實(shí)時(shí)MAC協(xié)議31-43
• 4.1 現(xiàn)有事件驅(qū)動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的局限性31-35
• 4.2 動態(tài)事件驅(qū)動的實(shí)時(shí)MAC協(xié)議35-37
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型35
• 4.2.2 動態(tài)事件驅(qū)動的實(shí)時(shí)MAC協(xié)議思想35-37
• 4.3 相關(guān)算法37-40
• 4.3.1 預(yù)約時(shí)隙分配算法37-38
• 4.3.2 調(diào)度時(shí)隙動態(tài)調(diào)整算法38-40
• 4.4 突發(fā)狀況40-41
• 4.4.1 節(jié)點(diǎn)在請求周期之后檢測到了新的事件40
• 4.4.2 網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過大40-41
• 4.5 相關(guān)數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)41-42
• 4.5.1 預(yù)約請求數(shù)據(jù)包41-42
• 4.5.2 事件數(shù)據(jù)包42
• 4.6 本章小結(jié)42-43
• 第5章 MAC協(xié)議的仿真實(shí)現(xiàn)43-53
• 5.1 仿真平臺的選取43-47
• 5.1.1 現(xiàn)有仿真平臺特點(diǎn)分析43-44
• 5.1.2 NS2仿真平臺簡介44-47
• 5.2 仿真環(huán)境與參數(shù)設(shè)置47
• 5.3 MAC協(xié)議性能分析47-52
• 5.3.1 節(jié)點(diǎn)傳輸公平性47-49
• 5.3.2 實(shí)時(shí)性49-51
• 5.3.3 吞吐量51
• 5.3.4 能量有效性51-52
• 5.4 本章小結(jié)52-53
• 第6章 總結(jié)與展望53-55
• 6.1 總結(jié)53-54
• 6.2 展望54-55
• 參考文獻(xiàn)55-59
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與課題情況59-60
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文及軟件著作權(quán)情況60-61
• 致謝61-62

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