無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)代碼更新技術(shù)研究.pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量形體較小、能源受限并且配置有計(jì)算能力和無(wú)線通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)以AdHoc方式組成。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)高度自主性的特點(diǎn)使其廣泛用于軍事、環(huán)境監(jiān)測(cè)等危險(xiǎn)或人力無(wú)法干預(yù)的地方。為了適應(yīng)時(shí)間、環(huán)境和需求的變化，在傳感器節(jié)點(diǎn)布置后，不可避免地要對(duì)節(jié)點(diǎn)上的代碼進(jìn)行更新。工作條件惡劣、能量有限的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)給代碼更新研究帶來(lái)了挑戰(zhàn)。本文的研究?jī)?nèi)容就是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的代碼更新，具體的安排如下：
　　首先，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)代碼

2、更新的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了研究，針對(duì)代碼分發(fā)中的代碼分發(fā)機(jī)制、可靠傳輸和能量有效性問(wèn)題，提出相應(yīng)的解決策略，為后面協(xié)議設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。同時(shí)，對(duì)已有的代碼分發(fā)協(xié)議和代碼更新模式進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)其性能，并針對(duì)其存在的問(wèn)題和不足提出本文的研究?jī)?nèi)容。
　　然后，針對(duì)代碼分發(fā)中的能量有效性和傳輸可靠性問(wèn)題，提出一個(gè)適于代碼分發(fā)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂茀f(xié)議CDTCP（CodeDistributionTopologyControlProtocol）。在協(xié)議中，通過(guò)

3、分析已有的經(jīng)典組簇算法，并結(jié)合代碼分發(fā)的特點(diǎn)提出了一個(gè)最大剩余能量組簇算法，并基于簇結(jié)構(gòu)提出了一個(gè)綜合建樹算法。通過(guò)理論分析和模擬實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔芾韰f(xié)議CDTCP是適用于代碼分發(fā)的。
　　其次，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂茀f(xié)議CDTCP的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)可靠且能量有效的代碼分發(fā)協(xié)議ECCDP（Enegy_EffectiveClustering_BasedCodeDistributionProtocol）和一個(gè)基于簇結(jié)構(gòu)的代碼更新模式CCU

4、M（Cluster_BasedCodeUpdateModel）。通過(guò)理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明，ECCDP協(xié)議在保證可靠性的同時(shí)具有較好的能量有效性。通過(guò)理論分析表明，代碼更新模式CCUM具有良好的性能。
　　最后，在前面的研究?jī)?nèi)容基礎(chǔ)上，結(jié)合操作系統(tǒng)TinyOS對(duì)代碼更新的支持，構(gòu)建了一個(gè)基于TinyOS的代碼更新原型系統(tǒng)CCUS（Cluster_BasedCodeUpdateSystem）。該原型系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成TinyOS的一個(gè)組件