一种基于中继节点的线性无线传感器网络数据收集MAC协议.pdf

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1、第27卷第7期传感技术学报Vol_27No．72014年7月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJuly2014AMACProtocolforDataGatheringinLinearWirelessSensorNetworkBasedonSelectiveRelayNodesDAIGuoyong，MIAOChunyu，MAOKeji，WANGKai，CHENQingzhang(1．CollegeofComputerScienceandTechnology，Zh~iangUniversityofTechnology，Hangzhou310023，

2、China；2．CollegeofInformationScienceandTechnology，ZhqiangShurenUniversity，Hangzhou310014，China)Abstract：Mediumaccesscontrol(MAC)protocolisofparamountimportanceforenergyefficiencyinwirelesssensornetworks．AnenergyefficientMACprotocolSLDMACisdesignedfordatagatheringinlinearwirelesssensornetworks．

3、Inordertoenhancetheperformance，whenasourcenodetransmitsdatatotheSink，properrelaynodesareselectedforforwardingdataaccordingtotheenergyconsumptionfactorofindividualnodeandresidualenergybalancefactor．Somesimulationexperimentsareconductedandtheresultsshowthat，SLDMACprovidesbetterenergyefficiencya

4、ndlonglifetimethantheexistingDMACprotoco1．Keywords：WSN；lineartopology；MACprotocol；low-energyconsumption；relaynodesEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2014．07．016一种基于中继节点的线性无线传感器网络数据收集MAC协议术戴国勇，苗春雨，毛科技，王凯，陈庆章h(1．浙江工业大学计算机科学与技术学院，杭州310023；2．浙江树人大学信息科技学院，杭州310014)摘要：MAC协议对于无线传感器网络的能效是至关重要的。针对

5、线性无线传感器网络设计了一个基于中继节点的数据收集MAC协议SLDMAC。源节点向汇聚节点发送数据时，引入节点能耗因子和剩余能量均衡因子两个参数，通过优化这两个参数，选择合适的中间节点进行中继，从而提升网络的性能。实验结果表明：与DMAC协议相比，SLDMAC协议提升了网络的能效和生存周期。关键词：无线传感器网络；线性拓扑；MAC协议；低能耗；中继中图分类号：TN915文献标识码：A文章编号：1004-1699(2014)07-0939-09无线传感器网络WSN(WirelessSensorWSN中的无线信道使用方式及资源分配由相应的Network)是物联网的重要基础之一，具有非

6、常广泛MAC协议决定，在MAC层研究如何有效减少冗余的应用场景，如灾难救助、环境监测、交通监测、城市数据的传输、降低网络总的数据传输量，设计一种高基础设施监测等I-3]。WSN通常由大量具有无线通能效的MAC协议，对于节省节点能耗、延长网络的信和计算能力的传感器节点以无线、多跳、自组织的生存期具有重要意义。形式构成。由于WSN常常工作在野外等无人值守目前，关于MAC协议的研究已经很多，也提出的环境中，而节点又是由一次性电源供电的，因此当了许多MAC协议，例如：s．MAC，T．MAC，节点电源能量耗尽时很难为它更换电源，这就意味DMAC_6等。这些协议主要有的沿用传统无线网络着节点

7、电源能量耗尽时，节点就会失效，这将直接影或Adhoc网络的MAC协议设计方法，有的也考虑响到WSN的生存期。所以，节能管理是WSN研究了WSN网络的数据特性，但值得注意的是，这些协领域中的一项重要研究内容。议都是考虑节点随机部署而未针对特定的网络拓扑介质访问控制协议——MAc协议(Medium结构而设计。事实上，在WSN的应用领域中，许多AccessControlProtoco1)是WSN中节点通信的基础，应用场景的节点网络拓扑结构是线性拓扑结构或者项目来源：国家自然科学基金面上