物联网末端低功耗绿色节点设计与实现.pdf

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3、巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。：学位论文作者签名：曰期於年＾月７曰学位论文使用授权书学位论文作者完全了解北方工业大学有关保留和使用学位论文的规定，良；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北方工业大学。学Ｐ．校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅；学校可公布学位论文的全部或部分内容，可ｙＡ允许采用影印、汇编学位论文（保密的学位论文在解密、缩印或其它复

4、制手段保存后适用于本授权书。）□保密论文注释：经本人申请，学校批准，本学位论文定为保密论文，密：级：，期限年，自年月日起至年月日止，解密后适用本授权书。＾非保密论文注释，０：本学位论文不属于保密范围适用本授权书。本人签名：日期：１导师签名：曰期：物联网末端低功耗绿色节点设计与实现摘要物联网的应用场景十分广泛，尤其在大范围的实地应用中。它的物理组成主要是带各种传感器的节点Ｗ及网关、终端，对于设计髙效的传感器节点，直接影响着整个网络的生命周期一。而网络生命

5、周期是无线传感器网络的个重要指标，对于如何延长其网络生命周期一直是研究的热点。在延长网络生命周期方面，本文在现有研巧的基础上作出了两方面的改善。一，，方面在传感器节点电源供电方面不再使用传统的普通电池供电，而是采用一方面一太阳能光伏电池与蓄电池结合的供电方式。另，设计了种新的能量感知一一一－ＭＩＰＣ。该协议与路由协议ＭＡＰＡ太阳能预测算法结合在起，根据每条链路上的节点能量特点，计算出最佳的数据传输路径。在太阳能预测算法中，采用一一－ＷＣＭＡ了种最新的预测算法基于天气条件的自回

6、归移动平均（ＡＲ）模型。该预测算法综合考虑了太阳能收集的季节性变化，而且ｔＵ及突然的变化相比其它预测算法，无需占用节点ＭＣＵ大量的存储空间。同时，引入了能量阔值概念，在选择簇首时节点能量未达到高能量阔值不能成为簇首，低于低能量阀值节点处于休眠状态。休眠状态的节点继续补充能量，直到能量达到该阔值Ｗ上才能参与路由活动。本文根据低功耗绿色节点的设计要求，在硬件上设计了带太阳能收集的温湿一度传感器节点，，在软件上提出了种新的路由协议并对比了ＭＲＲＣＥ和ＥＨＡ－ＬＥＡＣＨ协议。通

7、过ＮＳ２搭建仿真环境，模拟传感器节点上传数据至基站。在分析能量数据后，与其它两种路由协议相对比，结果显示出在延长网络生命周期方面，本文提出的节能策略具有明显的优势。这对于实地应用，体现出巨大的应用价值。关键词：ＷＳＮ，生命周期，路由协议，能量感知，太阳能节点ＤｅｓｉｇｎａｎｄｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｌｏｗｐｏｗｅｒｇｒｅｅｎｎｏｄｅａｔｔｈｅｅｎｄｏｆＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｓｇＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅＩｎｌ：ｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉ

8、ｎｇｓｈａｓａｗｉｄｅｒａｎ呂ｅｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎａｗｉｄｅｒａｎｅｇｏｆｉｌｉａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｎｔ：ｈｅｆｉｅｃＵｔｉｓｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆａｖａｒｅｔｙｏｆ化ｎｓｏｒｎｏｄｅｓａｔｅｗａａｎｄ，ｇｙｔｉｌｔｈｉｏｆｅｆｆｉｃｉｔｓｓｒｎｄｉｒｔｌａｆｆｅ巳ｔｔｈｅｉｋｌｉｆ；ｅｒｍｎａｅｄｅｓａｅｎｅｎｏｏｄｅｃａｎｅｃ