面向信息物理系統(tǒng)的自適應(yīng)實時可靠無線MAC協(xié)議.pdf

1、隨著科技水平的不斷進步，一項新的研究領(lǐng)域——信息物理系統(tǒng)，越來越受到專家和學(xué)者的關(guān)注，科學(xué)家預(yù)測它的出現(xiàn)將會改變了入與自然交互的方式，從而幫助人類更好的認識了解物理世界，甚至?xí)淖內(nèi)祟惖纳罘绞健，F(xiàn)有研究發(fā)現(xiàn)高可信的網(wǎng)絡(luò)通信對物理信息系統(tǒng)的應(yīng)用性能至關(guān)重要，但至今未能研究出適合該系統(tǒng)需求的通信協(xié)議。
　　IEEE802.15.4協(xié)議作為低速率無線個域網(wǎng)(Personal Area Network)標準，由于其低功耗、低成本、低復(fù)雜

2、度等特點，被廣泛用于各類短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用中，如工業(yè)控制，電子消費等等。信息物理系統(tǒng)通常由傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建而成。因此，IEEE802.15.4協(xié)議也被認為是作為信息物理系統(tǒng)的無線通信協(xié)議底層協(xié)議最為合適的選擇。但是針對信息物理系統(tǒng)的需求特性，我們也發(fā)現(xiàn)IEEE802.15.4協(xié)議在實時性可靠性方面的存在一些的不足之處。
　　為此，本課題將研究如何為信息物理系統(tǒng)構(gòu)建一款高可信無線MAC協(xié)議。為了突出重點，以醫(yī)療信息物理系

3、為研究場景，在IEEE802.15.4 MAC協(xié)議的基礎(chǔ)上，提出了一款自適應(yīng)實時可靠無線MAC協(xié)議——Ada-MAC協(xié)議。該協(xié)議可以提供服務(wù)質(zhì)量保障，支持優(yōu)先級的通信服務(wù)，對不同應(yīng)用提供區(qū)分化服務(wù);通過建立時間觸發(fā)CSMA/CA協(xié)議，實現(xiàn)了確定性的實時可靠傳輸。在此基礎(chǔ)上，還具有自適應(yīng)機制，實現(xiàn)對動態(tài)優(yōu)先級、動態(tài)資源分配等白適應(yīng)功能的支持，從而解決系統(tǒng)環(huán)境的動態(tài)可變性帶來的影響。本文還利用OMNeT++仿真平臺對新協(xié)議的性能表現(xiàn)進行驗證