条件轮询方法在工业无线监测网络中的应用.pdf

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1、2012年第31卷第1O期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)149条件轮询方法在工业无线监测网络中的应用徐宏磊，马建设，倪凯。，程雪岷，尚瑞(1．清华大学深圳研究生院先进制造学部，广东深圳5180552．中国铝业中州分公司，河南焦作454171)摘要：无线监测网络节点数量较多，单节点数据量较少，但需要周期性或突发地发送监测数据，对数据的准确性、网络覆盖范围和功耗等有较高的要求。这些特点使得传统的防碰撞方法无法很好地解决无线监测网络中的碰撞问题。设计并实现了一种更为灵活和高效的条件轮询防碰撞方法。在基于条件轮询方法实现的无线监测

2、网络上，实验测试显示：条件轮询防碰撞方法明显优于传统的信道抢占方法。关键词：无线监测网络；防碰撞方法；时分复用；抢占式；条件轮询中图分类号：TH865文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)10-0149--04Application0fconditionalpollingmethodini-nd'ust‘ri-alw-irelessmoni0t·ori0ngnet』W0r■KS巾XUHong—lei，MAJian—she，NIKai，CHENGXuemin，SHANGRui(1．AdvancedManufacturingDivision，TheGraduateSch

3、oolatShenzhen，TsinghuaUniversity，GuangdongShenzhen518055，China；2．ZhongzhouBranch．AluminumCorporationofChina，Jiaozuo454171，China)Abstract：Wirelessmonitoringnetworkshaslargeamountofnode’S．Singlenode’Sdataquantityisnotverylargebuttransmitperiodicallyorparoxysma1．Meanwhile，ithasahighrequirementont

4、heaccuracyofdatanetwork，coveragerangeandpowerconsumption．Becauseofthesefeatures，traditionalanti—collisionmethodcan’tsolvecollisionproblems．Amoreflexibleandhighefficientmethod，calledconditionalpolling，isdesignedandimplemented．Inaconditionalpollingappliedwirelessmonitoringnetworks，experimentalte

5、stsshowthatconditionalpollingmethodisbetterthantraditionalmethod．Keywords：wirelessmonitoringnetworks；anti—collisionmethod；timedivisionmultiplexing(TDM)；preemptivetype；conditionalpolling0引言要周期性或突发地发送监测数据；3)对数据的准确性要求在一些重工业领域的作业现场，设备种类繁杂、体积庞高，实时性要求相对不高等。上述特点使得常见小型局域大、分布不集中、作业环境恶劣且长时间不停歇运转，给现网组网方案

6、面临新的问题，例如：网络冲突(也称作数据碰场管理带来很大难度。因此，开发一种灵活实用的工业现撞)的问题在无线监测网络中显得尤为重要，会极大地影场无线监测网络意义十分重大。响数据的传输效率和网络带宽的利用率。处理网络碰撞的常见的小型无线局域网组网方案一般网络规模较小，常见方法分为两大类：抢占方式和多址接人。所谓抢占，是具有低功耗、低成本等特点。这种小型网络搭建门槛低、开指网络内的所有节点共享同一信道，节点在发包之前需要发灵活、简单易用，在智能家居、智能楼宇、酒店服务等诸多首先检测当前网络信道是否空闲，若是，可占用信道；反之，领域都有着十分广泛的应用。众多国际知名的Ic厂商纷则直至检测

7、到信道空闲为止。在节点数量较少的小规模网纷推出了各自的小型无线局域网解决方案，如TI的Sim—络中，这种抢占策略具有简单、稳定等特点，应用较为广泛，pliciTI⋯，Nordic的ANT等。常见的小型无线组网方案由于受成本所限，多采用该方式。工业监测网络有一些特殊的应用需求，例如：1)节点但是，当网络节点数量增多且各节点发包频率增大时，信道数量较多，网络覆盖范围较大；2)单节点数据量较少，但需会非常繁忙，各节点抢占信道失败的概率也会急剧增大，收稿日期：2012-04-