無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層低能耗協(xié)議研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）的大量物理數(shù)據(jù)感知和處理能力，越來越受到業(yè)界的關(guān)注和歡迎，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、物流管理、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域。無線傳感器節(jié)點集成了通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊與傳感器的功能，大量無線傳感器節(jié)點組成的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，可以實時感知數(shù)據(jù)并傳輸?shù)叫畔⑻幚碇行?。?shù)據(jù)的傳輸過程是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)之一，決定著網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。
　　由于部署無線傳感器

2、網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境復(fù)雜多變，甚至是人不易到達(dá)的地方，傳感器網(wǎng)絡(luò)的后期維護(hù)所面臨的問題亟需解決。由于傳感器節(jié)點目前采用電池供電，在沒有后期維護(hù)的情況下很難持續(xù)工作，因此傳感器節(jié)點的長期部署必須考慮節(jié)點能耗問題。研究人員針對不同的部署環(huán)境提出了不同的通信協(xié)議，目的是最大限度地滿足不同的環(huán)境要求。
　　本文研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的媒體控制（Media Access Control，MAC）協(xié)議，針對MAC協(xié)議重點解決的數(shù)據(jù)沖突問題進(jìn)行了探討。在分

3、析了現(xiàn)有MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上提出了P-MAC和I-MAC兩種協(xié)議。P-MAC采用了與載波偵聽多路訪問/沖突避免（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance,CSMA/CA）相同的載波偵聽機制。與CSMA/CA不同的是，P-MAC利用接收節(jié)點發(fā)送隨機數(shù)信息包，發(fā)送節(jié)點通過物理層接收隨機數(shù)信息包來確定發(fā)送優(yōu)先級，退避時間被大幅減少。同時，接收節(jié)點發(fā)送隨機數(shù)信息包是采用廣播方式，