無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。高效均衡穩(wěn)定的組網(wǎng)通訊是傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨的首要挑戰(zhàn)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議根據(jù)監(jiān)測(cè)區(qū)域局部拓?fù)浞植际降某纱亟M網(wǎng)，建立從監(jiān)測(cè)區(qū)域到匯聚節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)路徑，保證數(shù)據(jù)穩(wěn)定實(shí)時(shí)的傳輸?shù)絽R聚節(jié)點(diǎn)，并使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)能量的均衡消耗。 本課題依據(jù)國(guó)家發(fā)改委下一代互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目(CNGI工程)IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自主化課題，研究了與

2、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)、組網(wǎng)算法、路由協(xié)議、負(fù)載均衡等技術(shù)。概括講述了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概念、特點(diǎn)、組網(wǎng)技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域及研究進(jìn)展，結(jié)合IPv6無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)TaraxNode，從工程實(shí)際出發(fā)，詳細(xì)的介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，尤其對(duì)于TaraxNode節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)中與組網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)做了深入的研究。根據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)具體的應(yīng)用需求，對(duì)現(xiàn)有的一些典型路由協(xié)議進(jìn)行了分類，并分析了各自不同的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。 考慮到已有組網(wǎng)算法的

3、優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際需要，提出了基于TaraxNode的大規(guī)模組網(wǎng)算法ALBC(自適應(yīng)負(fù)載均衡分簇算法)，并詳細(xì)的分析了該算法的設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，最終嵌入在TaraxNode系統(tǒng)的組網(wǎng)協(xié)議中。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，ALBC具有穩(wěn)定的組網(wǎng)性能、較小的數(shù)據(jù)分組傳輸延遲；并使得節(jié)點(diǎn)間的能量消耗進(jìn)一步的均衡化，很好的對(duì)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模做了擴(kuò)展，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力進(jìn)一步得到發(fā)展。 本課題創(chuàng)新點(diǎn)體現(xiàn)在： (1)通過對(duì)