事件驅(qū)動的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時MAC協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wisreless Senasor Netwsorks,WSaNs）主要是由大我量廉我價的、微我小的，低功我率的傳我感器節(jié)我點，以自組織和多跳的方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)組成，其中包括一個或多個計算中心。節(jié)點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的實時性要求也越來越高。

2、r>　　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)點共享網(wǎng)絡(luò)媒體接入，負(fù)責(zé)為節(jié)點分配信道資源，決定著網(wǎng)絡(luò)吞吐量、時延、生存壽命等性能，可見MAC協(xié)議是實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時性傳輸?shù)幕A(chǔ)。因此，本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個動態(tài)的事件驅(qū)動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時MAC協(xié)議DEDR-MAC（Dynamic Event-Driven Re

3、al-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)實時MAC協(xié)議DEDR-MAC，該協(xié)議基于預(yù)約機(jī)制的思想，設(shè)計和實現(xiàn)了預(yù)約時隙分配算法和調(diào)度時隙動態(tài)調(diào)整算法。預(yù)約時隙分配算法根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)錁?gòu)建預(yù)約計劃，用于節(jié)我點發(fā)我送預(yù)約請求，實現(xiàn)調(diào)度階段時隙的預(yù)留，該算法構(gòu)建的預(yù)約計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并且避我免了數(shù)據(jù)沖我突。調(diào)度時隙動態(tài)調(diào)整算法根據(jù)已有

4、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)度階段的時隙數(shù)目，減少節(jié)點的空閑監(jiān)聽時間，令空閑節(jié)點能夠最大程度地處于睡眠狀態(tài)，降低節(jié)點的能量消耗，保證了事件傳輸?shù)膶崟r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)點之間的傳輸公平性、實時性、吞吐量和能量有效性四個方面分析和評價了DEDR-MAC協(xié)議