工業(yè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠路由研究.pdf

1、工業(yè)環(huán)境中的布線花費(fèi)成本巨大，為節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域的新型網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)，通過對工業(yè)全流程的“泛在感知”，實(shí)施優(yōu)化控制，工業(yè)無線技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。它具有很強(qiáng)的抗干擾能力、超低能耗、實(shí)時(shí)通信等技術(shù)特征，是一類特殊的傳感器網(wǎng)絡(luò)。如何將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)穩(wěn)定可靠的應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域中，是目前研究的重點(diǎn)之一。而在網(wǎng)絡(luò)層面的研究主要集中在對路由協(xié)議的研究。 本文給出了一種采用了中間層CBF_A的基于最小跳數(shù)路由的路由策略，簡稱為REEP（R

2、eliable Energy Efficient Protocol）。該路由策略采用了跨層設(shè)計(jì)思想，在網(wǎng)絡(luò)層與MAC層間增加了一個(gè)中間層CBF_A，其與網(wǎng)絡(luò)層和MAC層通信，獲取路由信息和鏈路質(zhì)量信息。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)層確定的下一跳節(jié)點(diǎn)沒有接受到其上一跳節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包時(shí)，此層將通過算法選擇此“下一跳節(jié)點(diǎn)”周圍的一個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)來替代它轉(zhuǎn)發(fā)此數(shù)據(jù)包。CBF_A是基于中間層CBF的改進(jìn)，主要是對助手允許進(jìn)入模塊和轉(zhuǎn)發(fā)決定模塊進(jìn)行了改進(jìn)，在這允許進(jìn)入模塊

3、的算法中加入了點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)包的成功接收概率p(d)作為允許成為輔助節(jié)點(diǎn)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)；在轉(zhuǎn)發(fā)決定模塊算法中加入了時(shí)延、點(diǎn)到點(diǎn)數(shù)據(jù)包成功接收概率p(d)因子。在網(wǎng)絡(luò)層路由選擇的是基于最小代價(jià)路由的能量均衡路由，在路徑選擇上綜合考慮了最小跳數(shù)和路徑節(jié)點(diǎn)最小剩余能量MPRE（Minimum Path-node Residual Energy）與路徑總能耗PE(Path-Energy)的比值。仿真結(jié)果表明改進(jìn)后的路由可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)較可靠傳輸、能量有效利用