工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)匯聚機制研究.pdf

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

2、開研究，在不同的約束條件下提出不同的數(shù)據(jù)匯聚機制。本文主要內容如下:
　　1)針對網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)據(jù)采集周期類型數(shù)小于等于網(wǎng)絡信道數(shù)的情況，提出了基于融合鏈路與鏈路競爭的數(shù)據(jù)匯聚機制。該機制根據(jù)網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)據(jù)采集周期，對同周期節(jié)點的鏈路進行融合;通過計算鏈路的沖突關系，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，進而得到各個節(jié)點的工作或休眠時隙。
　　2)在不考慮網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)據(jù)采集周期類型數(shù)和網(wǎng)絡信道數(shù)的情況

3、下，提出基于動態(tài)優(yōu)先級的數(shù)據(jù)匯聚機制。首先根據(jù)節(jié)點的跳數(shù)、數(shù)據(jù)采集周期建立節(jié)點優(yōu)先級;然后，通過動態(tài)改變節(jié)點的優(yōu)先級，在網(wǎng)絡拓撲結構中由上而下為節(jié)點分配無沖突數(shù)據(jù)發(fā)送時隙;最后根據(jù)優(yōu)先級算法為節(jié)點分配數(shù)據(jù)發(fā)送時隙。
　　3)通過仿真實驗對本文提出的數(shù)據(jù)匯聚機制的性能進行了分析。首先，將本文提出的兩種機制與DDSM進行對比，實驗結果表明，本文所提機制在保證網(wǎng)絡穩(wěn)定運行的前提下，有效地降低了網(wǎng)絡的響應時間，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｕ娑?。然?/p>