面向物聯網應用的無線傳感器網絡節(jié)能MAC協議的研究.pdf

1、隨著物聯網的發(fā)展,人們對其關鍵技術無線傳感器網絡的性能要求會越來越高。不只是需要滿足網絡的可靠性能,同時對于網絡的生存壽命也提出了更高要求。影響網絡生存壽命的一個關鍵因素是網絡能量受限,因此節(jié)能成為了無線傳感器網絡通信協議設計需要重點考慮的問題。
　　 在深入研究了無線傳感器網絡數據鏈路層現已存在的MAC協議基礎上,本文考慮到傳感器節(jié)點感知數據存在一定的可靠性和空間相關性,以及在實際的應用環(huán)境中傳感器網絡任務負載總是不斷變化這些

2、特點,由此設計出兩種新的節(jié)能的MAC協議,對延長無線傳感器網絡壽命具有重要意義。
　　 第一種:基于感知數據可靠性與空間相關性節(jié)能MAC協議。該協議建立一個圓環(huán)狀空間相關性模型,推出了在此模型基礎上失真度與節(jié)點選擇的關系；根據節(jié)點采集數據的可靠性,對傳感器節(jié)點進行了選擇,可靠性高的節(jié)點在信道競爭時賦予更高的傳輸優(yōu)先級,同時抑制不可靠性節(jié)點數據的傳輸；為了避免數據碰撞采用了新的退避方法,確保網絡數據的可靠性和有效性。
　　

3、 第二種:適用于網絡負載突變節(jié)能MAC協議。該協議考慮了傳感器節(jié)點的數據具有冗余性問題,對不同等級的節(jié)點采取不同調度方法,并根據網絡負載的突變,動態(tài)調整節(jié)點的偵聽和休眠時間,解決了網絡能耗與延時之間的不公平問題,能夠更好的滿足網絡的復雜變化環(huán)境。
　　 在Linux系統下,采用NS2模擬工具對兩種新的節(jié)能MAC協議進行仿真。通過從網絡的能耗、時間延時、吞吐量等方面的對比分析,可以看出兩種新的節(jié)能MAC協議在無線傳感器網絡應用中表