面向智能楼宇模拟量监测的无线传感器网络协议设计

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1、分类号UDC注1密级学位论文面向智能楼宇模拟量监测的无线传感器网络协议设计(题名和副题名)李玲(作者姓名)指导教师姓名周小佳副教授电子科技大学成都(职务、职称、学位、单位名称及地址)申请学位级别硕士专业名称模式识别与智能系统论文提交日期2006.2论文答辩日期2006.3学位授予单位和日期答辩委员会主席评阅人电子科技大学注1注明《国际十进分类法UDC》的类号2006年月日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加

2、以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编

3、学位论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要本文以智能楼宇温度监测应用为设计目标，以EM2420射频芯片和Atme128L单片机为设计载体，在详细研究Telos节点方案基础上，对面向设计目标的室内无线传感器网络节点的物理层、数据链路层、网络层和应用层之间的网络协议栈进行了实现性设计，建立了立足设计目标的无线传感器网络协议体系，并在AVRStudio4.11调试环境下对应用层设计正确性进行了调试验证。本文选择了四层结构作为协议栈体系结构的雏形，即：物理层、数据链路层

4、、网络层、应用层。其次，我们针对每一层设计了核心数据结构和算法，并且明晰了层与层之间的接口函数。在设计过程中，本文首先基于IEEE802.15.4标准，对物理层和MAC层需要符合的标准的IEEE802.15.4协议增加了定时器的自动维护工作，从而形成了我们自己的物理层、MAC层协议，解决了节点的媒体访问和定时休眠、监听控制，达到了节能的目的；本文在网络层和应用层协议设计中，提出了路由表维护和数据融合的思想，并进行了设计的实现。在网络层，我们自行设计了路由协议SOPTT(Self-OrganizeProtocolo

5、fTreeTopology)。该协议解决了节点路由的建立和重建，还可以根据节点剩余电能的情况智能选择簇首节点，并且有效地避免了孤儿节点的产生，对于节点失效的情况也能够很好处理；在应用层，基于智能楼宇温度监测应用环境，设计并实现了采集发送数据的程序，使得采集、发送数据的频率符合应用需要，并且提出了数据融合的思想，以避免可能发生的通信拥塞，同时也达到了通信的高效性。本文的研究得到了华为基金(编号：YJCB2005011WL)和四川省科技厅基金(编号：05G007-011-02)的资助。关键词：无线传感器网络，体系结构

6、，协议，网络支撑IAbstractAbstractThegoalofthisthesisistogiveaschemeontheapplicationofwirelesssensornetworksystemindoor.Firstofall,wehaveadeepresearchonthe„Telos‟node,secondly,webuildupastacksystemstructureofwirelesssensornetworktomonitorthetemperatureofthebuildingint

7、ellectively,designandrealizethenetworkstackincludingphysicallayer,datalinklayer,networklayerandapplicationlayer.Finally,wedebugthesoftwareinordertoverifytheapplicationlayer.Thethesischoosesthefour-layersstructureastherudimentofourprotocolstacksystem,whichincl

8、udesphysicallayer,datalinklayer,networklayerandapplicationlayer.Wedesignthekerneldatastructureandarithmetictofulfillthefunctionineachlayer,anddesigntheinterfacialfunctionbetweentheadjacen