無線傳感器網絡低功耗MAC協(xié)議的研究與應用.pdf

1、無線傳感器網絡由大量部署在監(jiān)測區(qū)域的傳感器節(jié)點組成，在軍事、醫(yī)療、交通、環(huán)境等檢測領域具有廣泛的應用前景。傳感器節(jié)點具有傳感、數(shù)據處理和無線通訊功能，彼此之間通過自組織方式構成網絡，通過節(jié)點之間多跳的方式進行數(shù)據通訊，將數(shù)據信息及時有效的發(fā)送給用戶。由于節(jié)點能量供給有限，故降低節(jié)點能耗，延長網絡壽命在無線傳感器網絡中顯得十分重要。因此，設計低功耗無線傳感器網絡協(xié)議，是無線傳感器網絡實用化的重要技術支撐。
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2、MAC)在無線通信中決定無線信道的使用方式，為傳感器節(jié)點分配有限的無線通信資源，有著重要的作用。無線傳感器網絡以能耗為首要考慮指標，根據無線傳感器網絡的鏈路層造成能量浪費的主要問題，針對某些以數(shù)據為中心的監(jiān)測系統(tǒng)，如高壓輸電網監(jiān)測系統(tǒng)，本文提出了一種事件驅動機制為核心的自適應MAC協(xié)議——ED-MAC協(xié)議和一種基于WSN的高壓輸電網的監(jiān)測系統(tǒng)方案。
　　 本文提出的ED-MAC協(xié)議利用事件驅動機制體系理論，將事件驅動機制與無線傳

3、感器網絡的特點相結合，是一種流量自適應低功耗的MAC層協(xié)議;定義了4種事件狀態(tài)，分別為閑置事件狀態(tài)、普通事件狀態(tài)、激烈事件狀態(tài)和預警事件狀態(tài)，根據不同的事件狀態(tài)執(zhí)行相應的事件處理措施，以降低網絡中冗余數(shù)據量;通過定義數(shù)據幀的優(yōu)先級，當數(shù)據傳輸發(fā)生沖突時，則優(yōu)先級高的數(shù)據幀更有機會占據信道傳輸數(shù)據;通過合理分配虛擬專用通道來保證事件數(shù)據信息的快速可靠安全傳輸?shù)椒掌鞫恕D-MAC協(xié)議采用休眠機制以節(jié)約能耗，虛擬簇機制以降低網絡的復雜度。

4、NS2仿真實驗證明，ED-MAC協(xié)議比S-MAC協(xié)議具有好的能量高效性和較低的數(shù)據幀延時。
　　 基于WSN的高壓輸電網監(jiān)測系統(tǒng)方案利用傳感器技術、無線網絡技術、多傳感器信息融合技術、綜合信息處理技術和計算機應用技術，對高壓輸電網的狀態(tài)進行統(tǒng)一數(shù)據采集、傳輸、顯示和預警，實現(xiàn)電網的實時在線監(jiān)測，提高了電網的安全性、可靠性與經濟性。本文設計了系統(tǒng)方案的總體框架和綜合監(jiān)測平臺框架，完成了監(jiān)測系統(tǒng)試驗樣機軟硬件的開發(fā)。該低功耗多功能試