工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低成本、易部署、易維護(hù)、智能化等特征，使之成為工業(yè)測控領(lǐng)域的重要技術(shù)。與一般無線傳感器網(wǎng)絡(luò)相比，工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對確定性、實(shí)時性、可靠性等網(wǎng)絡(luò)性能有更高的要求。在工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制可以提高數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性和效率，進(jìn)而提升網(wǎng)絡(luò)的性能，因此設(shè)計高效的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制具有重要的研究意義。
　　本文面向工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較多的周期匯報型網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)時性和可靠性為設(shè)計數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制的首要目標(biāo)，對數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制展

2、開研究，在不同的約束條件下提出不同的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制。本文主要內(nèi)容如下:
　　1)針對網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集周期類型數(shù)小于等于網(wǎng)絡(luò)信道數(shù)的情況，提出了基于融合鏈路與鏈路競爭的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制。該機(jī)制根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集周期，對同周期節(jié)點(diǎn)的鏈路進(jìn)行融合;通過計算鏈路的沖突關(guān)系，建立并行時隙集合矩陣;根據(jù)鏈路競爭算法，合理安排鏈路無沖突時隙，進(jìn)而得到各個節(jié)點(diǎn)的工作或休眠時隙。
　　2)在不考慮網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)采集周期類型數(shù)和網(wǎng)絡(luò)信道數(shù)的情況

3、下，提出基于動態(tài)優(yōu)先級的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制。首先根據(jù)節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)、數(shù)據(jù)采集周期建立節(jié)點(diǎn)優(yōu)先級;然后，通過動態(tài)改變節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中由上而下為節(jié)點(diǎn)分配無沖突數(shù)據(jù)發(fā)送時隙;最后根據(jù)優(yōu)先級算法為節(jié)點(diǎn)分配數(shù)據(jù)發(fā)送時隙。
　　3)通過仿真實(shí)驗(yàn)對本文提出的數(shù)據(jù)匯聚機(jī)制的性能進(jìn)行了分析。首先，將本文提出的兩種機(jī)制與DDSM進(jìn)行對比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文所提機(jī)制在保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，有效地降低了網(wǎng)絡(luò)的響應(yīng)時間，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｕ娑?。然?/p>