基于能量的无线传感器网络MAC协议研究

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随着传感器技术和低功耗无线通信技术的快速发展,无线传感器具备了感应、无线通信以及信息处理的能力。这些廉价的、低功耗的传感器节点共同组织成无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)。无线传感器网络具有随机布设、自组织、环境适应等特点使其在环境监测、办公智能化、战场监视以及交通流量监测等领域具有广阔的应用前景和很高的应用价值。   无线传感器由于受到成本、体积等因素的限制,它的处理能力、无线带宽,以及电池容量等非常有限。特别是在恶劣环境下,节点的能量无法得到补充和更换,如何提高传感器网络的能量有效性成为了当前WSN领域研究的热点问题之一。   无线传感器网络中的媒体接入控制(Medium Access Control,MAC)协议,直接控制节点的数据传输,决定着无线信道的使用方式,对节点的能耗影响较大,因此MAC层协议和算法的设计充满了挑战性。   本文主要对无线传感网络的MAC协议进行研究,主要完成的工作包括:   (1)比较分析了现有无线传感器网络的媒体接入控制算法。   (2)提出了一种适用于高密度无线传感器网络的均衡能量的媒体接入控制算法EEMAC(Energy Equalizing MAC),优化了网络工作节点数量,能够满足不同的监测服务要求,实现了全网节点的休眠调度。   (3)在NS中对本文算法进行了仿真。实验证明,EEMAC算法能有效降低节点能耗,延长网络生存时间,完成了预期的设想。
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