智能公交中基于RFSN的防碰撞算法與路由協(xié)議研究.pdf

1、無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)是一種非接觸式雙向數(shù)據(jù)通信、以識(shí)別目標(biāo)、獲取數(shù)據(jù)為目的的自動(dòng)識(shí)別技術(shù);無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由大量部署在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)以無線通信的方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)，能夠感知周圍環(huán)境參數(shù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、融合和傳輸。
　　在信息采集網(wǎng)絡(luò)中，利用RFID與WSN各自具有的技術(shù)特點(diǎn)，將RFID的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)與WSN的無線自組、采集周邊環(huán)境參數(shù)的技術(shù)融合，在采集數(shù)據(jù)的同時(shí)獲得物體的相關(guān)信息與地理位置，

2、形成功能上的互補(bǔ)，為實(shí)現(xiàn)“環(huán)境-物體”高效、快捷無縫監(jiān)測(cè)提供了可能。
　　本課題主要以智能公交系統(tǒng)為背景，將RFID與WSN進(jìn)行有效結(jié)合，搭建一種融合后的網(wǎng)絡(luò)體系框架，并以均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期為目標(biāo)，對(duì)融合后的RFSN網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽防碰撞算法以及路由協(xié)議進(jìn)行研究。
　　鑒于智能公交系統(tǒng)中，閱讀器工作范圍內(nèi)標(biāo)簽數(shù)量大，會(huì)出現(xiàn)標(biāo)簽之間的信息碰撞，導(dǎo)致閱讀器不能正確識(shí)別信息等問題，本文在對(duì)二進(jìn)制搜索算法進(jìn)行分析后，提出一種改

3、進(jìn)的混合查詢樹算法。該算法以查詢樹算法為基礎(chǔ)，引入時(shí)隙補(bǔ)償機(jī)制，并對(duì)識(shí)別前的標(biāo)簽進(jìn)行一次預(yù)處理，將標(biāo)簽的碰撞位提取出來，組成一個(gè)新的ID序列，以減少空閑前綴數(shù)的產(chǎn)生;通過按位異或，對(duì)標(biāo)簽進(jìn)一步劃分子集，以提高識(shí)別效率。
　　根據(jù)智能公交系統(tǒng)對(duì)無線路由協(xié)議能耗低、負(fù)載均衡、網(wǎng)絡(luò)壽命長(zhǎng)等方面的要求，在分析了定向擴(kuò)散協(xié)議的基本原理之后，將蟻群算法引入其中，在數(shù)據(jù)傳輸階段，探測(cè)分組不再以泛洪的方式進(jìn)行傳輸，而是根據(jù)路徑上的信息素濃度以及節(jié)

4、點(diǎn)的剩余能量和跳數(shù)來建立梯度，指導(dǎo)探測(cè)數(shù)據(jù)包前進(jìn)，直至到達(dá)匯聚節(jié)點(diǎn)，不僅降低了能耗，而且還均衡了網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
　　仿真結(jié)果表明，本文所提出的兩種改進(jìn)算法是可行的?；赗FSN網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)防碰撞算法，與傳統(tǒng)的QT算法、HQT算法相比，傳輸數(shù)據(jù)量小，空閑前綴數(shù)少，識(shí)別時(shí)延也小很多，大大提高了算法的識(shí)別效率。提出的IACA-DD算法，與一般DD算法、ACA-DD算法相比，雖然傳輸時(shí)延略大，但卻很好的均衡了網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜，降低了傳感器節(jié)點(diǎn)的能耗，實(shí)