鏈狀無線傳感網絡路由協(xié)議研究.pdf

1、21世紀以來，無線傳感網絡技術得到了突飛猛進的發(fā)展，在國際范圍引起了高度重視，并得到了非常廣泛的應用。無線傳感網絡是由一定數(shù)量的無線傳感網絡節(jié)點自發(fā)組織而形成的完成特定功能的網絡，具有布置簡單、易于維護、成本低等很多優(yōu)點。如今，人類對賴以生存的環(huán)境提出了越來越高的關注，而將無線傳感網絡用于流域環(huán)境監(jiān)測，無疑是最佳的選擇。路由協(xié)議是無線傳感網絡中的一大關鍵技術，路由協(xié)議的實現(xiàn)方式影響著整個網絡的運行效率，并決定了網絡中各個節(jié)點的功耗。流域

2、監(jiān)控系統(tǒng)所關心的數(shù)據(jù)來源基本呈現(xiàn)鏈狀分布，且每跳距離較遠，使得路由過程中的帶寬使用率和能耗問題更為突出。而傳統(tǒng)的無線傳感網絡路由算法在路由過程中交互的數(shù)據(jù)比較多，應用在拓撲結構確定的稀疏鏈狀網絡中會影響整個網絡系統(tǒng)的通訊效率，并造成不必要的能量消耗。
　　本文針對這一問題，通過分析用于流域環(huán)境監(jiān)測的鏈狀網絡的特點，提出了以協(xié)調器為中心，分側管理的設計理念。并以此設計理念為基礎設計了一套高度精簡的適用于鏈狀環(huán)境監(jiān)測網絡的路由協(xié)議，其

3、中包括地址的分發(fā)、網絡的建立和加入以及數(shù)據(jù)包的路由轉發(fā)等三大功能模塊。該路由協(xié)議通過有序的地址分配規(guī)律和高效的靜態(tài)路由算法對網絡中的數(shù)據(jù)包進行路由轉發(fā)，減少了路由過程的開銷，提高了帶寬的利用率。本文在CC2530硬件系統(tǒng)上，采用基于IEEE802.15.4規(guī)范的MAC層平臺設計了一套精簡的協(xié)議棧，對上述路由協(xié)議進行了實現(xiàn)。實測結果表明，硬件系統(tǒng)性能良好，能夠滿足單跳數(shù)公里距離情況下的可靠通訊。測試過程中，該精簡協(xié)議棧運行流暢，性能穩(wěn)定，