基于能量效率的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)研究

第1章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概述..1
1.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念..1
1.1.1傳感器節(jié)點的基本結(jié)構(gòu)..3
1.1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)..5
1.2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的特點及應(yīng)用..7
1.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的關(guān)鍵技術(shù)..10
第2章基于IEEE 802.15.4的無線傳感器絡(luò)信道訪問機(jī)制..12
2.1IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)..12
2.1.1物理層..13
2.1.2MAC層..14
2.2超幀結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)傳輸模型..15
2.3MAC層丟包率研究..18
2.3.1基于重傳的IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)丟包率研究..19
2.3.2基于隱藏終端的IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)丟包率研究..23
2.3.3基于馬爾科夫鏈的IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)防丟包信道訪問機(jī)制研究..29
第3章MAC協(xié)議性能優(yōu)化研究..35
3.1CSMA/CA信道訪問機(jī)制..35
3.1.1工作模式..35
3.1.2CSMA/CA算法流程..36
3.2提前休眠的時隙CSMA/CA機(jī)制..39
3.2.1時隙CSMA/CA算法建模..39
3.2.2性能參數(shù)分析..42
3.2.3信道平均吞吐量和節(jié)點平均能量消耗比較..43
3.3基于超幀結(jié)構(gòu)的節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)制..44
3.3.1數(shù)據(jù)包服務(wù)時間 ..44
3.3.2節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)化建模和數(shù)據(jù)包平均服務(wù)時間..45
3.3.3數(shù)據(jù)包服務(wù)時間性能分析..47
第4章基于6LoWPAN的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗MAC協(xié)議研究..51
4.16LoWPAN網(wǎng)絡(luò)概述..51
4.2MAC層節(jié)點能耗分析..55
4.2.1影響節(jié)點能量消耗的重要因素..55
4.2.2低功耗睡眠調(diào)度..56
4.36LoWPAN網(wǎng)絡(luò)能耗性能建模分析..58
4.3.1信道競爭過程建模 ..58
4.3.2網(wǎng)絡(luò)性能分析 ..60
4.46LoWPAN網(wǎng)絡(luò)信道吞吐量研究..63
4.4.16LoWPAN網(wǎng)絡(luò)信道接入機(jī)制建模..63
4.4.2吞吐量性能分析..65
4.5基于泊松分布的6LoWPAN網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能耗分析..68
4.5.1節(jié)點平均能耗..69
4.5.2網(wǎng)絡(luò)能耗和協(xié)議性能評估..72
第5章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議概述..75
5.1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議設(shè)計要求..75
5.2能耗模型..78
5.3無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分類..80
5.3.1平面路由協(xié)議..81
5.3.2分簇路由協(xié)議..86
第6章基于能量均衡的分簇路由協(xié)議..95
6.1基于分簇技術(shù)的層次型路由協(xié)議..95
6.2基于泊松分布的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇協(xié)議性能優(yōu)化..97
6.2.1分簇能耗建模 ..97
6.2.2性能優(yōu)化分析..99
6.3基于多權(quán)值的低能耗WSNs分簇協(xié)議..101
6.3.1簇*舉 ..102
6.3.2成簇過程..103
6.3.3實驗結(jié)果與分析..103
6.4基于非競爭式簇首輪轉(zhuǎn)的WSNs分簇優(yōu)化方法..104
6.4.1成簇能耗..105
6.4.2數(shù)據(jù)采集能耗 ..106
6.4.3能耗分析..106
6.4.4實驗結(jié)果與分析..108
第7章數(shù)據(jù)融合技術(shù)..111
7.1數(shù)據(jù)融合技術(shù)概述..111
7.1.1數(shù)據(jù)融合技術(shù)的定義..111
7.1.2數(shù)據(jù)融合技術(shù)的分類..112
7.1.3數(shù)據(jù)融合技術(shù)的作用..114
7.2一種基于*大*小貼近度的簇內(nèi)數(shù)據(jù)融合機(jī)制..115
7.2.1系統(tǒng)模型和能耗分析..115
7.2.2簇內(nèi)數(shù)據(jù)融合算法..117
7.2.3調(diào)度算法..119
7.2.4實驗結(jié)果與分析..120
7.3基于移動 sink 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集方案..122
7.3.1系統(tǒng)模型與問題描述..122
7.3.2時延受限的數(shù)據(jù)收集策略..123
7.3.3優(yōu)化路徑選擇算法..125
7.3.4實驗結(jié)果與分析..127
7.4基于非均勻分簇的低能耗安全數(shù)據(jù)融合方法..129
7.4.1數(shù)據(jù)融合中的安全性問題..129
7.4.2系統(tǒng)模型..129
7.4.3安全數(shù)據(jù)融合策略..131
7.4.4實驗結(jié)果與分析..136
參考文獻(xiàn)..139
致謝..149