基于模型檢測的傳感網(wǎng)自組織協(xié)議驗(yàn)證與分析.pdf

1、無線傳感網(wǎng)是由部署在監(jiān)測區(qū)域的傳感器節(jié)點(diǎn)自組織構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，正確可靠的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是該網(wǎng)絡(luò)自組織高效運(yùn)行的基礎(chǔ)。在無線傳感網(wǎng)自組織協(xié)議驗(yàn)證手段中，模型檢驗(yàn)是一種形式化自動(dòng)驗(yàn)證技術(shù)，可更加完備地探索系統(tǒng)行為，發(fā)現(xiàn)難以發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤，在一定程度上彌補(bǔ)測試實(shí)驗(yàn)和仿真模擬的不足。
　　本文建立面向無線傳感網(wǎng)自組織協(xié)議的時(shí)間自動(dòng)機(jī)模型，將自組織看做匯聚節(jié)點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)協(xié)作通信的過程，使用時(shí)間自動(dòng)機(jī)語義對(duì)其進(jìn)行描述，并將時(shí)間自動(dòng)機(jī)擴(kuò)展為七元組，采用概率

2、權(quán)值函數(shù)來描述傳感網(wǎng)的非確定性。在上述時(shí)間自動(dòng)機(jī)模型基礎(chǔ)上，本文對(duì)基于競爭的無線傳感網(wǎng)MAC協(xié)議CSMA/CA進(jìn)行驗(yàn)證與分析，在時(shí)間自動(dòng)機(jī)模型中加入能量消耗模型和概率驗(yàn)證手段，考慮到使用能量采集技術(shù)為傳感器節(jié)點(diǎn)提供能源，建立不同的能量模型，對(duì)該協(xié)議進(jìn)行了性能分析。本文還設(shè)計(jì)了一種基于QoS的路由協(xié)議GRAC，建立時(shí)間自動(dòng)機(jī)模型對(duì)該協(xié)議進(jìn)行驗(yàn)證與分析，該協(xié)議利用Dijkstra算法選擇最小代價(jià)路徑作為數(shù)據(jù)傳輸路徑，使用確認(rèn)和重傳機(jī)制來保證