无线传感网数据传输研究

发布时间：2017-04-28 11:07

  本文关键词：无线传感网数据传输研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无线传感网具有低功耗,低成本,自组织等特性,现已被广泛应用于环境检测,目标追踪,交通监测,农业自动化等领域。在无线传感网中,无线链路不可靠,数据丢包严重；且由于无线传感网的多跳特性,靠近基站的节点数据传输量大,这些节点很容易发生拥塞。因此,无线传感网中需要传输协议来保障端到端数据传输可靠性和避免拥塞。在无线传感网规模大,节点数据量大的情况下,无线传感网需要更高效的数据传输协议。本文对无线传感器网络数据传输协议的关键技术进行研究,旨在提出一种适用于无线传感器网络的有效和可靠的数据传输方案。本文的主要工作如下： (1)设计与实现了一种基于私有协议的高效可靠的无线传感器网络传输协议。该传输协议主要特点是：可靠性保障；拥塞控制；支持多条数据流并行传输；协议开销较小；支持批量数据传输；适用于大规模无线传感网且易于实现。 (2)基于ZIGBEE树路由和广度优先遍历设计与实现了一种高效的数据聚合协议。该聚合协议充分利用无线传感网逻辑拓扑和底层传输协议支持,允许多个无线传感网节点同时传输数据且不相互干扰,提高了传感网总体数据传输效率和数据回收率。 (3)在嵌入式平台上实现上述传输协议和数据聚合协议,结合无线自组网路由协议,形成完整的无线传感网数据传输协议栈。基于OMNET++的仿真试验与百节点地震仪传感网的实际测试表明,论文的数据传输协议满足高数据效率的要求。
【关键词】：无线传感网 传输协议 数据聚合协议 数据回收 ZIGBEE 树路由 OMNET++
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 无线传感网数据传输研究现状10-12
• 1.3 课题目标与论文主要工作12-14
• 第二章 数据传输相关协议14-30
• 2.1 无线传感网数据聚合协议14-19
• 2.1.1 无线传感网数据聚合简介14-15
• 2.1.2 无线传感网数据聚合方法15-16
• 2.1.3 现有无线传感网数据聚合协议16-19
• 2.2 无线传感网传输协议19-29
• 2.2.1 可靠性传输保障19-22
• 2.2.2 拥塞控制22-23
• 2.2.3 现有无线传感网传输协议23-29
• 2.3 本章小结29-30
• 第三章 一种基于HOP-BY-HOP的可靠无线传感网传输协议研究30-46
• 3.1 传统的INTERNET协议不适用于无线传感网30
• 3.2 基于HOP-BY-HOP的可靠无线传感网传输协议30-38
• 3.2.1 可靠性保障模块32-34
• 3.2.2 拥塞控制模块34-36
• 3.2.3 数据流队列36-38
• 3.3 协议验证38-45
• 3.3.1 仿真平台OMNET++简介38-39
• 3.3.2 协议仿真场景39
• 3.3.3 可靠性测试39-41
• 3.3.4 拥塞测试41-43
• 3.3.5 广泛性测试43-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 基于ZIGBEE树路由和广度优先遍历的数据聚合方法46-54
• 4.1 协议描述46-49
• 4.1.1 ZIGBEE地址分配46-47
• 4.1.2 ZIGBEE树路由协议47-48
• 4.1.3 基于广度优先遍历的数据聚合方法48-49
• 4.2 协议验证49-53
• 4.2.1 仿真场景及其过程49-50
• 4.2.2 仿真结果及其分析50-53
• 4.3 本章小结53-54
• 第五章 无线传感网数据传输协议栈嵌入式实现54-67
• 5.1 无线传感网数据传输系统架构54-55
• 5.2 无线传感网子网数据回收协议栈55-59
• 5.2.1 子网路由协议55-57
• 5.2.2 子网传输协议57-59
• 5.3 MESH网数据回收协议栈59-61
• 5.3.1 子网路由与MESH网路由融合59-60
• 5.3.2 子网与MESH网设备适配60-61
• 5.4 无线传感网数据回收上位机软件61-64
• 5.4.1 传感节点拓扑计算62
• 5.4.2 多子网拓扑显示62-63
• 5.4.3 数据回收与数据保存63-64
• 5.5 数据回收测试结果64-66
• 5.5.1 子网回收现场测试64-65
• 5.5.2 MESH网+子网回收现场测试65-66
• 5.6 本章小结66-67
• 第六章 总结与展望67-69
• 6.1 论文总结67
• 6.2 不足和展望67-69
• 参考文献69-72
• 致谢72-73
• 攻读硕士期间发表的学术论文73

【共引文献】

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