无线传感器网络低功耗策略机制研究与应用

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:libra_li
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无线传感器网络中的节点一般采用电池供电,如何提高能量的有效性成为其主要研究内容。ZigBee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗无线网络技术,主要用于近距离无线连接。本课题分析比较了无线传感器网络中已提出的路由算法,在研究已有路由算法的基础上,提出了低功耗的路由算法EFCA。并将该算法与ZigBee技术结合后应用于工业控制中进行机床温度监测,设计完成了机床无线温度监测系统。主要工作内容如下:1.提出了基于能量反馈的分簇路由算法EFCA。该算法以簇为单位构造数据聚合树,解决了单跳传输外沿节点能耗过快和多跳传输时延过大的问题;同时在簇内选择簇头对,令主次节点分别负责簇间信息传递和簇内信息收集,进一步减小了数据传输延迟;提出的能量反馈机制很好的解决了网络“热区”问题。2.完成了机床无线温度监测系统的硬件设计。对系统的电源模块、通信模块、仿真模块和USB转串口模块提出了具体的硬件设计方案并搭建对应的硬件平台。3.完成了机床无线温度监测系统的软件设计。对系统中的协调器节点、簇头结点和次节点和终端节点分别进行软件设计,实现了温度数据的收集、数据聚合与存储转发。4.完成了PC端温度监测系统上层软件的设计与实现。该软件可以方便的设置模块相关参数,设置串口通信参数,实行实地的温度监控,并对结果进行分析。
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