面向數據采集的無線多跳輪詢網絡的設計與實現.pdf

1、近年來，無線傳感器網絡的應用越來越廣泛。特別它應用于野外的環(huán)境監(jiān)測，如森林火災、洪水地震、文物保護的監(jiān)控。但無線傳感器節(jié)點的傳輸距離近，在野外大規(guī)模部署的復雜環(huán)境下，傳感器節(jié)點采集的數據如何快捷、可靠地獲取是個難點。 針對無線傳感器網絡遠距離的數據采集，有很多應用采用了一種低成本的遠距離透明傳輸設備，如數傳電臺、數傳模塊。它不依賴于電信基礎設施，可靠傳輸距離達幾公里。但傳輸速率低，無沖突檢測和信道估計的功能，缺乏網絡自組織能力，

2、進一步限制了網絡規(guī)模的擴大和傳輸可靠性的提高。 為此，本文構建了一個多跳無線網絡：該網絡由一個路由節(jié)點和多個中繼節(jié)點構成。中繼節(jié)點負責將無線傳感器網絡中的數據轉發(fā)到路由節(jié)點。路由節(jié)點負責將數據從中繼節(jié)點轉發(fā)到Internet網絡。路由節(jié)點通過源路由的方法對中繼節(jié)點進行輪詢，并獲取數據，輪詢路徑可以多跳，輪詢路由在路由節(jié)點中集中計算，各節(jié)點間的信道質量也從中繼節(jié)點得到。 在針對上述網絡的協議中，由于中繼節(jié)點的硬件沒有信道估

3、計的能力，本文運用統計包傳輸成功率的方法估計自身與鄰居節(jié)點的信道質量。在被路由節(jié)點輪詢到時，各中繼節(jié)點將這些信道質量連同數據一起發(fā)給路由節(jié)點。路由節(jié)點在獲取了整個網絡節(jié)點間的信道質量之后，集中式地計算各鏈路的通信代價，通過Dijkstra算法找出到每個中繼節(jié)點代價最小的鏈路。然后，路由節(jié)點即可運用源路由的方式輪詢中繼節(jié)點。該協議能使網絡中的各節(jié)點避免信號沖突，使各鏈路的傳輸效率達到最優(yōu)。 基于上述協議，本文設計了路由節(jié)點和中繼節(jié)