無線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在現(xiàn)實生活中的大量應(yīng)用,對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的跨層技術(shù)的研究也漸漸地成為了研究人員研究的熱點。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層設(shè)計將系統(tǒng)作為一個整體來設(shè)計,解決了傳統(tǒng)的分層設(shè)計的局限性。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點用電池進行供電,能量十分有限。因而能量有限的問題是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層設(shè)計首先要考慮的問題。而在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)降低能量消耗的研究中,功率控制技術(shù)和時鐘同步技術(shù)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中非常重要的兩種技術(shù)。
　　 功率控制技術(shù)在提

2、升無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量方面有著很大的潛力。基于功率控制技術(shù)的研究目前研究方法較多,目前的功率控制技術(shù)主要是通過增加收發(fā)器或者設(shè)計復(fù)雜的MAC層協(xié)議,來達到防止碰撞,增大網(wǎng)絡(luò)流量的目的。本文在粗糙集理論的基礎(chǔ)上,提出了一種簡單的基于粗糙集理論的功率控制機制,可以有效的降低數(shù)據(jù)碰撞,達到提升無線傳感器網(wǎng)絡(luò)流量的目的。
　　 同步算法也是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵技術(shù)之一,如何找出一種能基于應(yīng)用的,簡單有效的同步機制是目前傳感器網(wǎng)絡(luò)

3、研究的重點。本文提出了一種應(yīng)用于無線糧情監(jiān)測系統(tǒng)的基于后同步思想的同步機制。通過實際的應(yīng)用,網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)良好。數(shù)據(jù)傳輸不會出現(xiàn)碰撞重傳等問題。文中還在此硬件的基礎(chǔ)上提出了一種基于時鐘自校正的時鐘算法,經(jīng)過實驗對比,可以實現(xiàn)層次節(jié)點間的時鐘同步,有很大的應(yīng)用價值。
　　 本文主要內(nèi)容如下:
　　 (1)介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)跨層優(yōu)化技術(shù)的背景、應(yīng)用和研究現(xiàn)狀,系統(tǒng)地論述了跨層優(yōu)化技術(shù)的原理、解決方法和優(yōu)勢,重點分析了無線傳感器網(wǎng)

4、絡(luò)跨層優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)。
　　 (2)對跨層優(yōu)化技術(shù)中的功率控制技術(shù)進行了介紹,分析了功率控制技術(shù)的原理,用粗糙集理論對功率控制技術(shù)進行了研究,并用NS2軟件對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)功率控制技術(shù)進行了仿真分析。
　　 (3)提出基于后同步思想的一種同步機制,并對同步算法進行了詳細的介紹,在此硬件基礎(chǔ)上研究了基于時鐘自校正的同步算法。
　　 (4)時鐘同步機制大都是基于應(yīng)用的,設(shè)計實現(xiàn)了基于后同步思想的無線糧情監(jiān)測系統(tǒng),給出