發(fā)布時(shí)間：2017-05-12 19:25

  本文關(guān)鍵詞：基于ZigBee的鏈狀無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)支撐技術(shù)之一的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷成熟。目前對(duì)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究主要集中在路由協(xié)議算法的設(shè)計(jì)上。由于無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、通信能力以及攜帶的能量都十分有限,每個(gè)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)只能獲取網(wǎng)絡(luò)中的局部拓?fù)湫畔?網(wǎng)絡(luò)采用的路由協(xié)議也不能太復(fù)雜。同時(shí),無(wú)線傳感器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)變化,網(wǎng)絡(luò)中其他資源也在不斷變化,這些都對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提出了更高的要求。由于上述無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)自身的特性,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究通常難以采用模擬仿真結(jié)合物理測(cè)量來(lái)衡量一個(gè)算法或協(xié)議的性能,本文主要采用計(jì)算機(jī)的模擬仿真來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)性能的評(píng)價(jià),并通過(guò)對(duì)仿真結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析來(lái)指導(dǎo)傳感器節(jié)點(diǎn)的部署以及維護(hù)。本論文主要內(nèi)容如下:(1)通過(guò)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)常見(jiàn)幾種路由協(xié)議理論的系統(tǒng)分析,探索不同路由協(xié)議的應(yīng)用特性。并且分析了不同應(yīng)用場(chǎng)景中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備的特點(diǎn)。(2)以鏈狀無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用為重點(diǎn)。研究鏈狀無(wú)線傳感器自身的特性,總結(jié)鏈狀無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議應(yīng)具有的特性。(3)根據(jù)鏈狀無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議應(yīng)具備的特性,設(shè)計(jì)基于信標(biāo)幀的按需式路由算法和基于延遲波的主動(dòng)路由算法和數(shù)據(jù)報(bào)文結(jié)構(gòu),并分別建立仿真模型,運(yùn)用OMNET++軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),根據(jù)得出的數(shù)據(jù),分析這兩種路由協(xié)議的性能,為相關(guān)場(chǎng)景的應(yīng)用提出理論指導(dǎo)。(4)以TI公司生產(chǎn)的CC2530芯片為硬件平臺(tái),開(kāi)發(fā)基于上述兩種路由協(xié)議的鏈狀無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng),并通過(guò)調(diào)試正常運(yùn)行。
【關(guān)鍵詞】：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 按需式路由 主動(dòng)路由 鏈狀網(wǎng)絡(luò)
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN929.5;TP212.9
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 動(dòng)態(tài)自組織無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)11-13
• 1.1.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)11
• 1.1.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)11-12
• 1.1.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)自組織12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 國(guó)外無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和技術(shù)路線15-17
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容15
• 1.3.2 技術(shù)路線15-17
• 第2章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)理論17-33
• 2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層模型17-20
• 2.1.1 物理層18
• 2.1.2 數(shù)據(jù)鏈路層18
• 2.1.3 網(wǎng)絡(luò)層18-19
• 2.1.4 傳輸層19
• 2.1.5 應(yīng)用層19
• 2.1.6 改進(jìn)后的協(xié)議棧模型19-20
• 2.2 ZigBee(IEEE802.15.4)協(xié)議分析20-24
• 2.2.1 ZigBee(IEEE802.15.4)概述20-22
• 2.2.2 IEEE802.15.4 網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)22-24
• 2.2.3 IEEE802.15.4 的應(yīng)用領(lǐng)域24
• 2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議24-30
• 2.3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特點(diǎn)25-27
• 2.3.2 路由協(xié)議分類27-30
• 2.4 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧30-33
• 第3章 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織路由協(xié)議分析33-49
• 3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景33-36
• 3.1.1 區(qū)域多節(jié)點(diǎn)快速部署33-34
• 3.1.2 長(zhǎng)距離鏈?zhǔn)奖O(jiān)控34-35
• 3.1.3 人員物料定位35
• 3.1.4 大量節(jié)點(diǎn)隨機(jī)部署35-36
• 3.1.5 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用總結(jié)36
• 3.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)自組織的技術(shù)特征36-39
• 3.3 現(xiàn)有典型路由算法及分析39-46
• 3.3.1 先應(yīng)式路由協(xié)議-DSDV協(xié)議39-40
• 3.3.2 按需式路由協(xié)議-LEACH路由算法40-43
• 3.3.3 PEGASIS算法43-46
• 3.4 總結(jié)46-49
• 第4章 鏈?zhǔn)綗o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的設(shè)計(jì)49-63
• 4.1 鏈狀路由協(xié)議案例分析49-51
• 4.2 基于信標(biāo)幀的鏈狀路由協(xié)議51-55
• 4.2.1 路由建立階段51-54
• 4.2.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)54-55
• 4.3 基于延遲波的鏈狀路由協(xié)議55-59
• 4.3.1 路由的建立階段55-58
• 4.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-59
• 4.4 鏈狀無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)59-63
• 4.4.1 硬件平臺(tái)的選擇及節(jié)點(diǎn)實(shí)物模型設(shè)計(jì)59-61
• 4.4.2 鏈狀數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)61-63
• 第5章 鏈?zhǔn)綗o(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能仿真63-79
• 5.1 兩種協(xié)議的特點(diǎn)分析63-64
• 5.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基本參數(shù)的設(shè)定64-67
• 5.2.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)數(shù)量n65
• 5.2.2 節(jié)點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)的能耗a65-66
• 5.2.3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸延遲D66
• 5.2.4 網(wǎng)絡(luò)的生命周期T66-67
• 5.3 仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)67-69
• 5.3.1 基于延遲波的路由協(xié)議仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)67-68
• 5.3.2 基于信標(biāo)幀的路由協(xié)議仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)68-69
• 5.4 路由算法仿真69-73
• 5.4.1 OMNeT++簡(jiǎn)介69-71
• 5.4.2 仿真場(chǎng)景參數(shù)設(shè)置71
• 5.4.3 無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)模型71-72
• 5.4.4 仿真程序的運(yùn)行72-73
• 5.5 仿真結(jié)果及分析73-77
• 5.5.1 基于信標(biāo)幀的路由協(xié)議仿真結(jié)果分析73-75
• 5.5.2 基于延遲波的路由協(xié)議仿真結(jié)果分析75-77
• 5.5.3 兩種路由協(xié)議下網(wǎng)絡(luò)生命周期對(duì)比77
• 5.6 本章小結(jié)77-79
• 第6章 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 結(jié)論79
• 6.2 展望79-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 致謝85-87
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目和成果87

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6 余e，

本文編號(hào)：360658