面向机场噪声感知的组网技术研究

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1、中图分类号：TP393论文编号：102871615-S080学科分类号：081200硕士学位论文面向机场噪声感知的组网技术研究研究生姓名肖骁学科、专业安全科学与工程研究方向物联网技术指导教师袁家斌教授南京航空航天大学研究生院计算机科学与技术学院二О一五年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofComputerScienceandTechnologyResearchonNetworkingTechnologyofAirportNoisePercep

2、tionAThesisinSecurityScienceandEngineeringbyXiaoXiaoAdvisedbyProf.YuanJiabinSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015承诺书本人声明所呈交的硕士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。除了文中特别加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，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书

3、而使用过的材料。本人授权南京航空航天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、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：日期：摘要随着近年来民航业的迅猛发展，机场噪声污染的问题愈发严重。传统的机场噪声感知有其局限性，而通过物联网技术可以全面、准确、可靠的感知机场噪声。开展面向机场噪声感知的组网技术研究不仅对民航强国战略有着推动作用，也对物联网技术有着重要的意义。本文主要从机场噪声感知的组网方案、ZigBee网络协议以及组网技术实现三方面展开研究。首先，本文提出了一种基于物联网

4、三层体系架构的机场噪声感知组网方案。其中感知层通过广泛的布置于机场周边区域的感知节点进行噪声数据采集并通过ZigBee技术进行汇聚；网络层的主从汇聚节点通过竞争接入3G移动网络将噪声数据传输至中心处理平台；应用层实现对机场噪声情况的全面、可靠、准确的监控和管理。其次，本文结合机场噪声感知的特点对ZigBee网络协议进行了深入研究和改进。提出了一种改进的路由混合算法和链路修复算法。利用机场噪声感知中节点移动性低的特点，通过邻居表实时感知邻居节点状态，从而优化路由选择策略，减少信标侦听时间，降低能耗，提升可靠性。仿真实验表明改进后的网络协议较改进前更加可

5、靠、高效、节能。再次，在实现环节本文介绍了机场噪声感知节点、汇聚节点的软硬件设计。提出了机场噪声感知节点泛网格化布局方案。并提出了基于层次分析法的泛网格化节点布局综合评价标准。之后结合上述方案及标准提出了一种基于仿真实验的感知节点布局方法。最后，本文将上述研究成果应用于天津滨海国际机场。实地验证结果充分说明本文所研究的组网技术适用于机场噪声感知业务，并且在通信可靠性上有不错的表现。关键词：机场噪声，物联网，组网技术，ZigBee，网络协议，节点布局IABSTRACTInourcountry,withtherapiddevelopmentofcivil

6、aviation,thegrowingairtrafficmakestheairportnoiseproblemmoreserious.Asthetraditionalairportnoiseperceptioncan’tbedeployedinlarge-scale,it’spossibletosenseairportnoisereliably,accuratelyandroundlywiththedevelopmentofIottechnologyinrecentyears.Thenetworkingtechnologyresearchofair

7、portnoiseperceptionisnotonlyofgreatsignificancetocivilaviation,butalsohasaroleinpromotingdevelopmentoftheIot.Thisarticlestudynetworkingtechnologyofairportnoiseperceptionmainlyfromthethreeaspectsbelow:networkingscheme,networkprotocolandtherealizationofnetworkingtechnology.Inthen

8、etworkingschemes,weproposedanetworkingschemebasedonIOT