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题名:
无线传感器网络路由协议的研究与实现
作者: 颜庭莘
答辩日期: 2006-06-05
授予单位: 中国科学院软件研究所
授予地点: 软件研究所
学位: 博士
关键词: 无线传感器网络 ; 路由协议 ; 数据采集应用 ; UDGT路由协议 ; 协议性能测试
摘要: 无线传感器网络综合了微型传感器、嵌入式系统以及无线通信等技术,是目前国内外研究的热点领域之一。通过大量部署在感知区域中的节点,无线传感器网络能够对物理世界进行更加实时、准确的监测,从而拓展人类认识自然世界的方式。无线传感器网络通过多跳自主网络进行数据传输,同时还需要高效的利用能量,并和其他的数据处理机制相结合。同时,无线传感器网络还是和应用密切相关的技术,不同的应用环境需要不同的路由协议。数据采集应用是无线传感器网络中一类非常典型的应用,在数据采集型应用中,少数的节点是数据传输的目的节点,大量的传感器节点将自己的监测数据发送到目的节点,这些目的节点再发送到远端的控制台上。 本文首先阐述了无线传感器网络的基本概念和路由协议的相关研究背景,并在此基础上专注于对数据采集应用中的无线传感器网络路由技术的研究,主要描述作者提出的以停车场管理为应用背景的路由协议―UDGT(Unbalanced Data Gathering Tree)协议。该协议提出了非均衡的数据聚集树的思想,并在此基础上提出了数据采集应用中的拓扑构造,数据转发,以及路径维护机制。本文还给出了UDGT在TinyOS中的实现方式以及对该路由协议的性能测试。 通过UDGT协议,网络节点间能够自主形成一个以汇聚节点(sink)为根节点的数据聚集树,每个传感器节点都具有一个父节点作为数据的转发节点,同时数据聚集树上的一个中间节点将具有尽量多的子节点,从而形成分簇结构。在UDGT协议中,感知数据将通过最短路径转发,从而尽可能的减少了数据转发的延迟,提高了协议的实时性。在UDGT协议中,通过主动ACK或者数据捎带ACK的方式,子节点对到自己父节点的链路质量进行动态和实时的评估,以保证到父节点链路质量的可靠性,从而提高协议的整体可靠性。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.iscas.ac.cn/handle/311060/5828
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颜庭莘. 无线传感器网络路由协议的研究与实现[D]. 软件研究所. 中国科学院软件研究所. 2006-06-05.
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