大型建筑空間中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯聚路由算法研究.pdf

1、本文根據(jù)傳統(tǒng)建筑節(jié)能系統(tǒng)中存在的缺陷，利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)取代有線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，構(gòu)建的建筑能耗監(jiān)測和管理系統(tǒng)可實現(xiàn)對大型建筑空間內(nèi)設(shè)備能耗的監(jiān)控與管理。系統(tǒng)的中心任務是通過在大型建筑空間內(nèi)布置大量傳感器節(jié)點來采集監(jiān)測區(qū)域內(nèi)溫濕度、CO2濃度等環(huán)境信息以及各設(shè)備的分項能耗數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)組建的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)把監(jiān)測的有用數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦芾碇行?。由控制管理中心對這些原始數(shù)據(jù)進行分類匯總，生成日、月、季度能耗報表，用戶基于這些數(shù)據(jù)對建筑內(nèi)設(shè)備的不合理

2、使用情況進行準確評估，為各設(shè)備制定合理的優(yōu)化調(diào)度策略，達到降低建筑總能耗的目標。
　　在構(gòu)建的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)中，無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)是系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，其性能的高低直接決定著系統(tǒng)的整體性能。同時與傳統(tǒng)應用領(lǐng)域相比，在建筑應用環(huán)境下其表現(xiàn)出如網(wǎng)絡(luò)規(guī)模簡約、節(jié)點位置固定、數(shù)據(jù)多跳通信、電源供應充足等特性以及節(jié)點傳輸距離受限、無線信道易受到干擾、需要多種可靠性保障機制等劣勢。因此，不能采用傳統(tǒng)的成熟路由協(xié)議，需要設(shè)計適用于建筑環(huán)境的無

3、線組網(wǎng)策略以及靈活、高效、可靠的路由協(xié)議才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
　　通過分析建筑環(huán)境下傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的分布規(guī)律，本文設(shè)計了優(yōu)化的無線網(wǎng)格狀拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)節(jié)點對監(jiān)測區(qū)域的無遺漏覆蓋。根據(jù)應用中網(wǎng)絡(luò)拓撲可控、節(jié)點位置固定等特性設(shè)計適合該拓撲結(jié)構(gòu)的具有高可靠性、低時延的LBRA數(shù)據(jù)匯聚策略以及適用較大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的ZBRA數(shù)據(jù)匯聚策略。該兩種策略都是在盡量節(jié)省網(wǎng)絡(luò)自身能耗的前提下，提高數(shù)據(jù)的匯聚效率，保障系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行，利用仿真工具NS