無線傳感器網(wǎng)絡(luò)故障檢測代理機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本論文隸屬于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中基于時間序列相關(guān)性的低能耗數(shù)據(jù)獲取方法研究（No.60970112）。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用規(guī)模日趨擴(kuò)大，因其能源限制等特點(diǎn)導(dǎo)致故障頻發(fā)，網(wǎng)絡(luò)部署后故障檢測和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)較難實(shí)施。針對上述問題提出一種新的低能耗并且對故障具有快速響應(yīng)能力的故障管理協(xié)議，即LPS-FMP。通過代理端（Agent）節(jié)點(diǎn)設(shè)備自檢測并主動上傳故障信息和管理端（Management）定期輪詢的方式實(shí)現(xiàn)故障信息的收集；建立新

2、的故障管理架構(gòu)引入新型網(wǎng)關(guān)型設(shè)備對故障節(jié)點(diǎn)位置和原因快速定位的功能，提高對網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)效率。實(shí)現(xiàn)結(jié)果表明，該協(xié)議與傳統(tǒng)協(xié)議相比能以最少的能源開銷實(shí)現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的故障檢測，以及當(dāng)出現(xiàn)故障后能及時的做出響應(yīng)和補(bǔ)救措施，有效的降低故障對網(wǎng)絡(luò)的影響。由于新型網(wǎng)關(guān)型設(shè)備的加入使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)效率提高。
　　首先，對經(jīng)典的無線傳感器網(wǎng)路故障管理架構(gòu)WSNMP和MANNA的構(gòu)成、管理機(jī)制和工作流程進(jìn)行詳細(xì)的闡述。分析WSNMP和MANNA架構(gòu)在

3、故障檢測過程中存在的不足，針對這兩種架構(gòu)的不足提出改進(jìn)的WSN分布式層次故障管理架構(gòu)、LPS-FMP故障檢測協(xié)議以及代理端設(shè)備故障檢測具體方法。
　　其次，針對WSN分布式層次故障管理架構(gòu)和LPS-FMP故障檢測協(xié)議的特點(diǎn)和具體的工作流程進(jìn)行軟件和硬件的設(shè)計(jì)。硬件方面，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)帶有故障檢測功能的Agent節(jié)點(diǎn)設(shè)備為新架構(gòu)和新協(xié)議提供硬件載體。軟件方面，設(shè)計(jì)故障檢測程序并闡述該程序的工作流程。
　　最后，MATLAB仿真軟件