集装箱水路运输作为一种运输量大、货物类型限制小、综合成本低廉的运输手段,在国际贸易中发挥着巨大作用。快速增长的集装箱吞吐需求在给港口创造巨大商业效益的同时也给港口带来效率和安全监管方面的巨大挑战。借助传感器技术提高集装箱堆场的运转效率与监管水平对于港口建设具有重要意义。在集装箱堆场中,大多数集装箱处于静止状态,少数集装箱处于运动状态,并且部署在集装箱上的传感器处于能量受限状态。现有传感器技术在组网方案和路由协议方面没有针对集装箱堆场环境进行适应性改进,存在数据传输效果较差、节点能耗较高、网络能量均衡较差等问题。本文针对上述问题对集装箱堆场环境下传感器的组网方案和路由协议进行了适应性改进,并实现了传感器网络功能。首先,介绍多种国内外经典的路由协议,通过深入分析与比较各自的优点和缺点,总结影响路由协议效果的主要因素,并且介绍本文研究的LR-WPAN技术的组网方案。其次,本文根据集装箱堆场的环境特点提出了区分节点运动属性的组网方案;设计了能够限制节点移动影响以及均衡节点电量的AODV-CY协议;在IEEE 802.15.4标准定义的数据帧格式的基础上结合实际需求优化了传感器网络的网络地址机制。然后,通过NS2网络仿真平台验证了 AODV-CY协议在网络丢包率、节点能耗等方面优于AODV协议。最后,介绍了传感器网络功能实现过程中选用的开发平台和主要底层接口,并设计实现了传感器网络的主要功能。本文的研究成果对于优化传感器技术在集装箱堆场中的应用具有重要意义。