面向物联网应用的无线传感器网络节能MAC协议的研究

来源 :天津理工大学 | 被引量 : 8次 | 上传用户:gidzkid
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着物联网的发展,人们对其关键技术无线传感器网络的性能要求会越来越高。不只是需要满足网络的可靠性能,同时对于网络的生存寿命也提出了更高要求。影响网络生存寿命的一个关键因素是网络能量受限,因此节能成为了无线传感器网络通信协议设计需要重点考虑的问题。在深入研究了无线传感器网络数据链路层现已存在的MAC协议基础上,本文考虑到传感器节点感知数据存在一定的可靠性和空间相关性,以及在实际的应用环境中传感器网络任务负载总是不断变化这些特点,由此设计出两种新的节能的MAC协议,对延长无线传感器网络寿命具有重要意义。第一种:基于感知数据可靠性与空间相关性节能MAC协议。该协议建立一个圆环状空间相关性模型,推出了在此模型基础上失真度与节点选择的关系;根据节点采集数据的可靠性,对传感器节点进行了选择,可靠性高的节点在信道竞争时赋予更高的传输优先级,同时抑制不可靠性节点数据的传输;为了避免数据碰撞采用了新的退避方法,确保网络数据的可靠性和有效性。第二种:适用于网络负载突变节能MAC协议。该协议考虑了传感器节点的数据具有冗余性问题,对不同等级的节点采取不同调度方法,并根据网络负载的突变,动态调整节点的侦听和休眠时间,解决了网络能耗与延时之间的不公平问题,能够更好的满足网络的复杂变化环境。在Linux系统下,采用NS2模拟工具对两种新的节能MAC协议进行仿真。通过从网络的能耗、时间延时、吞吐量等方面的对比分析,可以看出两种新的节能MAC协议在无线传感器网络应用中表现出更优越的性能,在节能方面尤为突出。
其他文献
长编码信号因其抗干扰性、低截获概率、易实现性和码型捷变性等优点,使其在雷达应用中有越来越突出的优势,并得到国内外学者的广泛关注和研究。然而,长编码信号在雷达信号处理中
目前,我国大多数企业是计算机网络、电话通信网、程控调度系统和安全报警系统等多种网络或系统独立运行的现状。我们研制了一种基于企业内部计算机网络扩音对讲电话通信系统。
无线传感器网络指的是一组廉价、低功耗和小尺寸的节点,它可以执行传感任务,简单的数据处理和远程通信,并在WSN系统中识别集群和分组等各种挑战。每个节点有三个子系统组成,这些
约瑟夫森结神经元的提出为研究神经网络提供了一个新的工具。本文将约瑟夫森结神经元与量子计算相结合,研究基于约瑟夫森结的量子神经网络及其性能。首先,研究了约瑟夫森结的动
红外目标检测能够提供目标的形状和位置信息,是红外制导系统的关键技术之一。如何提高低信噪比下弱小目标的检测概率以及如何得到连续清晰的面目标边缘是当前具有实际意义和挑
光突发交换(OBS)技术融合了光路交换和光分组交换的优点,克服了传统光网络中节点电子交换的瓶颈,满足了下一代以IP为核心的业务及应用的需求。将基于GMPLS的控制平面引入OBS网络,
惯性定位技术在导航、地下勘探以及通信等领域有着极其广泛的应用。目前的定位技术主要是凭借接收GPS数据来实现对物体的定位,它具有定位精确度高、定位误差稳定和定位误差不
目前,作为网络基础的传送网已经由TDM向分组化传送网络演进。为兼容基于TDM的PSTN业务,满足3G/LTE无线移动回传网的时间同步要求,分组传送网需要引入高精度的时间同步与定时
随着计算机科学的高速发展,人脸合成技术在人工智能、模式识别领域发挥着越来越重要的作用,因此根据已有样本合成出逼真的人脸图像是一个热门的研究问题。但由于人脸结构的非刚
近年来,超声相控阵检测技术具有操作方便、扫查范围大、可视化成像、灵敏度高等优点已成为无损检测(Non-destructive Testing, NDT)领域研究的热点,并在工业无损检测中获得了广