低功耗B波段無線表計自動組網(wǎng)算法設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、目前，我國在居民供水、燃氣供應等公共服務(wù)事業(yè)中，大多使用傳統(tǒng)的人工方式入戶抄讀用戶表計數(shù)據(jù)。這種人工抄表方式不僅工作效率低下，數(shù)據(jù)采集周期長，而且不可避免地存在漏抄或誤抄現(xiàn)象，對管理方動態(tài)及時地掌握水、燃氣等表計的運行情況以及用戶的使用量帶來了諸多不便。為解決這一問題，本論文在研究無線自組網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種低功耗無線表計自動組網(wǎng)算法，意在使具有一定無線通信能力的表計節(jié)點實現(xiàn)自組織、自管理功能并且將表計采集到的數(shù)據(jù)自動上傳到匯聚節(jié)

2、點。
　　本論文首先介紹了課題研究的背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，在分析無線表計自動組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)能量均衡控制策略與拓撲控制策略的基礎(chǔ)上，提出了一種基于分簇思想的無線表計組網(wǎng)算法，該算法通過將無線表計劃分成若干相對獨立的簇組與周期性的網(wǎng)絡(luò)運行方式實現(xiàn)系統(tǒng)自組網(wǎng)與低功耗要求。算法將節(jié)點自身能量剩余值與地理位置信息引入到簇頭節(jié)點的選取過程中，避免了網(wǎng)絡(luò)中能量過少的節(jié)點當選為簇頭節(jié)點的現(xiàn)象，使簇頭節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)拓撲中的分布更趨于合理，進而降低了網(wǎng)絡(luò)中無意

3、義的能量消耗，延長了網(wǎng)絡(luò)的生存時間;在簇頭選取過程中，引入隨機延遲機制，避免了在網(wǎng)絡(luò)的初始階段，因節(jié)點能量相同而引起的網(wǎng)絡(luò)混亂狀態(tài)。后將此無線表計組網(wǎng)算法與基于分簇思想的傳統(tǒng)經(jīng)典組網(wǎng)算法在MATLAB仿真實驗平臺上進行仿真，并對仿真結(jié)果進行了對比分析，結(jié)果表明論文中所提出的組網(wǎng)算法在簇頭選舉結(jié)果、網(wǎng)絡(luò)生存時間和網(wǎng)絡(luò)運行功耗等方面具有明顯的優(yōu)勢。最后通過搭建所設(shè)計的硬件實驗平臺，進一步驗證和確定了低功耗B波段無線表計自動組網(wǎng)算法的可行性與