无线传感器网络数据通信可靠性研究

【摘要】无线传感器网络(WSN)是网络技术在测控领域的经典应用。它合理地结合了传感器技术、现代网络技术、无线通信技术、嵌入式技术等前沿技术，具有良好的研究价值和应用价值。无线传感网络具有传感器功能、无线通信功能、数据存储和处理功能，被广泛应用于医学、农业、交通、环保、军事等领域。在无线传感器网络逐步投入到应用的同时，它本身所具有的缺点也逐渐凸显。例如，在农业灌溉、城市照明等应用领域，无线网络的规模十分庞大，网络维护十分困难，数据通信常常出错。又如，在矿井安全监测、隧道照明等应用中，网络设备经常因为环境干扰出现断网的现象。无线传感器网络在实际应用中表现出的许多不足，概括起来，可以归纳为两个方面的问题：网络连接的不稳定，端对端数据传输的不可靠。为了提高实际应用中无线传感器网络的稳定性，本文提出了一种层次网络模型。这种模型能在网络层对网络结构进行改进，划分网络区域，规划无线信道，向每个终端节点提供灵活的可靠的网络连接。基于这种模型，本文首先设计了适用的路由方法，为网络上的数据通信提供支持，然后建立可靠的端对端通信逻辑，确保数据通信的正确性。最后，本文将这种模型应用于Zigbee（一种无线网络协议）路灯控制系统，实现网络中各个设备的软件，完善中央协调器、网关、终端节点功能。本系统将终端节点的软件设计作为重点，为终端节点添加网络检测模块、网络搜索模块，提高终端节点的网络恢复能力。在完成整个网络系统的设计后，本文组织多组测试实例，验证网络系统的可靠性。
【作者】吴可龙；
【导师】任彧；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，计算机系统结构，2014，硕士
【关键词】无线传感器网络；网络连接；网络模型；路由方法；

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