基于OMNeT++的农业物联网仿真平台设计研究

发布时间：2021-03-14 13:11

　　近年来,物联网技术逐渐深入到各个领域,针对不同的应用场景,传感器网络的架设需求有所不同。为解决不同性能要求的传感器网络的整体部署问题,通过在OMNeT++软件框架内进行建模,搭建了一种融合GPRS和WLAN网络协议的主从式异构网络的物联网仿真平台。在这种网络模型中,传感器网络的主节点同时作为局域网网关工作。通过仿真性能测试,研究网络延时、正确送达率与节点数量、报文长度等的关系,以实现在大规模搭建传感器网络前根据具体的网络性能和通信质量要求进行整体部署。本文对农业物联网网络结构进行了设计研究和编程实现工作,主要工作内容和贡献包括：（1）本文研究了物联网总体架构,设计了一种广域网-传感器网络的分层网络架构,其中传感器网络使用主从节点模式。这种网络结构中,传感器网络主节点同时担任了局域网网关的角色。由主节点直接将数据通过广域网发送到服务器系统。（2）实现融合传感器网络和GPRS/WLAN网络协议的远程覆盖,并且支持数据在经过主节点时能够在两种网络中进行垂直切换。通过不同场景和参数配置的仿真性能测试,实现对大规模传感器网络搭建时的整体部署需求。（3）针对本文提出的物联网结构,以及大规模部署主从... 

【文章来源】：复旦大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３．１主从式分层农业物联网网络构架??器网络层由前文所介绍的各种小范围的物联网网络技术所组成的

需要一定的分层才能实现大规模的农业物联网分层能够有效的将大量传??感器节点按照地理位置分割成不同的子网络。在本章中给出一种双层的网络架构??方案。网络分为广域网接入层和传感器网络层，如图３．１主从式分层农业物联网??网络构架所示。在这种方案中，网络被分为传感器网络层和广域网接入层。传感??Ｉ?——Ｉ??ＲＦＷ＃写器乂?ＷＬＡＮ親１?服务器?Ａ?ＧＰＲＳ基站乂。ＧＢＥＥＭ关??图３．１主从式分层农业物联网网络构架??器网络层由前文所介绍的各种小范围的物联网网络技术所组成的。传感器网络可??用于实现物联网在诸如仓储、物流、生产加工等领域执斤采集、监控、自动化控??制和其他物联网功能的应用。广域网接入层为传感器网络提供数据接入。数据通??过传感器网络到达指定的接入点后，通过固定设施或者长距离的无线或有线通信??手段传输到公网上，最后存储在应用服务系统的数据库中。传感器网络层包含了??各种可覆盖实际应用场景的传感器网络，组网方式可Ｗ采用主从式分层网络或者??平面式的传感器网络。本文使用比较成熟的分层网络通信协议方式，使用了主点??和普通从节点两种网络设备，主节点功能更强大，设备更复杂。普通从节点包含??１０??

?认的或者没有确认的。比如在ＲＦＩＤ系统中，数据接收成功后将获得读写器发来??的确认消息ＡＣＫ，工作流程如图３．２主从式网络工作流程示意图所示。在初始??化阶段，为了使主节点能够正确向指定的服务器发送数据，需要对主节点做出配??置。配置命令可Ｗ用多种方式实现，例如通过现场手动操作，也可Ｗ通过广域网??信令实现。主节点在配置完后进入工作状态，监听无线传感器网络Ｗ收集传感器??节点数据。由于无线传感器消息一般比较短，主节点接收到传感器消息后将其合??并成更长的汇聚数据晌，再通过广域网的方式，比如有线链路或者移动ＧＰＲＳ网??络协议保存到互联网上的服务器系统。因为主节点功能较强，所主节点将承??担部分控制功能，比如启动、关闭、认证和配置等。这些控制通过发送特定的命??令侦来传达

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于OMNeT++的Link 11网络建模仿真研究[J]. 李振,郑连泽,饶广然.  现代电子技术. 2012(03)
[2]物联网与智慧农业[J]. 李道亮.  农业工程. 2012(01)



本文编号：3082242