事件驱动的无线传感器网络实时mac协议研究

《事件驱动的无线传感器网络实时mac协议研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学校代码：10406分类号：TP393.17学号：1300812Z1003南昌航空大学硕士学位论文（学术学位研究生）事件驱动的无线传感器网络实时MAC协议研究硕士研究生：朱明导师：谭朋柳申请学位级别：硕士学科、专业：物联网技术所在单位：软件学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：南昌航空大学ResearchofReal-timeMACProtocolsinevent-drivenwirelesssensornetworksADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnInternet

2、ofThingsbyZhuMingUndertheSupervisionofProf.TanPengliuschoolofsoftwareNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2016摘要无线传感器网络（WisrelessSenasorNetwsorks,WSaNs）主要是由大我量廉我价的、微我小的，低功我率的传我感器节我点，以自组织和多跳的方式构成的无线网络组成，其中包括一个或多个计算中心。节点通过无线通信方式将采集、处理后的数据经由网络发送给观察者，被广泛应用在各方面，

3、诸如：国防军事、环境监测、目标跟踪、反恐救灾、医疗卫生等等。其中很多应我用和人类的生我命安全密切相我关，因此对WSNs的实时性要求也越来越高。在无我线传我感器网我络体我系结我构中，媒介访我问控我制（mwediumaccaesscontrol,MaAC）协我议处于网络协议底层，控制着无线信道使用方式和节点共享网络媒体接入，负责为节点分配信道资源，决定着网络吞吐量、时延、生存寿命等性能，可见MAC协议是实现无线传感器网络实时性传输的基础。因此，本文设计并实现了一个动态的事件驱动无线传感器网络实时MAC协议DEDR-MAC（Dyna

4、micEvent-DrivenReal-timeMAC），主要工作包括：第一，本文提出了一种动态的事件驱动无线传感器网络实时MAC协议DEDR-MAC，该协议基于预约机制的思想，设计和实现了预约时隙分配算法和调度时隙动态调整算法。预约时隙分配算法根据当前网络的拓扑构建预约计划，用于节我点发我送预约请求，实现调度阶段时隙的预留，该算法构建的预约计划尽量让不冲突的传输能够并行发我送，减我少预约请求的传我输延时并且避我免了数据冲我突。调度时隙动态调整算法根据已有预约事件的信息，选择优先级最高的事件传输，有效降低了数据包的碰撞，动态调

5、整调度阶段的时隙数目，减少节点的空闲监听时间，令空闲节点能够最大程度地处于睡眠状态，降低节点的能量消耗，保证了事件传输的实时性和完整性。第二，本文采用NS2对DEDR-MAC协议进行了模拟。在简单介绍了NS2的原理和实现机制后，结合事件驱动无线传感器网络的固有特性，从节点之间的传输公平性、实时性、吞吐量和能量有效性四个方面分析和评价了DEDR-MAC协议的性能，并和典型的无线传感器网络协议进行了性能对比。实验结果表明，DEDR-MAC协议支持优先事件传输、降低了传输延时、具有较好的节点公平性、在降低能耗的情况下改进了信道的利用

6、效率。关键词信息物理融合系统，无线传感器网络，事件驱动，MAC协议，实时IAbstractTheWirelessSensorNetworks(WSNs)typicallyconsistsofalargenumberofinexpensive,small,low-powercommunicationdevicescalledsensornodesandoneormorecomputingcenters.ThenodesdetectandsendthemassagestotheobserversthroughtheWSNs.Adv

7、ancesinenergy-efficientdesignandwirelesstechnologieshaveenabledthemanufactureofthesmalldevicestosupportseveralimportantwirelessapplications,includingnationaldefensemilitary,environmentalmonitoring,targettracking,anti-terrorismdisasterreliefandmedicalapplication.Inth

8、earchitectureofwirelesssensornetworks,mediumaccesscontrol(MAC)protocolwhichliesbelowothernetworkprotocols,controlstheusagemodeofwirelessch