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智能物流柜系统—传感网协议

来源:本站  发布时间:2018-03-27   点击量:

智能物流柜系统—传感网协议

和传统网络协议类似,无线传感器网络协议义也大致包括物理层、网络层、传输层和应用层上的协议。数据链路层、由于无线传感器节,点的能量有限,所以节能是无线传感器网络设计中中最重要的方面大量的研究显示:据链路层上的MAC 协议对无线通信模块的他网络层上的路由协议和数武消耗起着至关重要的影响。

1.物理层

无线传感网物理层通信协议主要解决传输介质选择、传输领段选择、无线电收发器的设计、调制方式等问题。物理层(包括其它各局) 的一个核心设计原则就是节约能量。WSN 使用的传输介质主要包括无线电、红外线、光波等。无线电是目前最主要的WSN 传输介质,使用这种介质需要解决频段选择、调制方式的选择等问题。

2.数据链路层MAC 协议

数据链路层的研究主要集中在MAC 协议,WSN 的MAC 协议旨在为资源(特别是能量) 受限的大量传感器节点建立具有自组织能力的多跳通信链路,实现公平有效的通信资源共享,处理数据包之间的碰撞,重点是如何节省能量。数据链路层的MAC 协议有以下一些工作方式;

(1) 基于随机竞争的MAC协议

这类协议周期性侦听眠工作方式,使节点尽可能处于睡眼状态,降低能量消耗; 邻居节点由一致性中的传输延迟,根据通信流量动态:调整减少消息在网络通过流量自适应侦听机制减少空闲侦听时间。用突发方式发送信息传感器节点的活动时间,

(2) 基于TDMA (时分多址) 的MAC 协议每个簇具有一个簇头,簇头负责为这类MAC 协议将所有节点划分成多个簇,族内所有节点分院时槽,收集和处理院内节点发来的数据,并发送给Smk节点段和随机访问阶段。调度访问阶段由文也可以把一个数据传输周期分为调度访问

每个数据传输时槽分配给特定节点,用来发送数据。个连续的数据传输时槽组成,随机访问阶段由多个连续的信令交换时槽组成,用于处理节点的添加、删除以及时间同步等。还可以建立基于周期性消息调度的MAC 协议,采用周期性的消息发送模型,构建节点周期性消息发送调度机制,保证节点之间无冲突地使用无线信道。

3.网络层路由协议

网络层路由协议的研究可分为以下几类: 基于聚簇的路由协议、基于地理位置的路由协议、能量感知路由协议、以数据为中心的路由协议等。

(1) 基于聚簇的路由协议

这类协议首先根据某种规则把所有节点集划分为多个子集,每个子集成为一个簇,具有一个簇头,每个簇的簇头节点负责全局路由,其他节点通过簇头接收或发送数据。

(2) 基于地理位置的路由协议

这类协议假定每个节点都知道自己的地理位置以及目标节点的地理位置。

(3) 以数据为中心的路由协议

与基于地址的路由协议不同,节点不再有全局唯一地址,而代之以此节点观测数据的属性。Sink 采用洪泛方式将用户兴趣消息传播到整个或部分监测区域内的所有节点,用户兴趣消息表达用户感兴趣的监测数据,例如温度等。在兴趣消息的传播过程中,协议逐跳地在每个传感器节点上建立反向的从数据源到Sink 的传输路径,传感器节点把采集到的数据沿着已确定的路径向Sink 传送。该类协议在路由建立时需要洪泛传播,能量和时间开销较大。

(4) 能量感知路由协议

在这类协议中,高节点和目的节点之间建立多条通信路径,每条路径都具有一个与节点剩余能量相关的选择概率,当源节点需要向目的节点传输数据时,协议根据路径的选择概率选择一条路径进行数据传输。在设计路由协议时要考虑节能与通信服务质量的平衡、如何支持拓扑结构频繁改变、如何面向应用设计路由协议、安全路由协议等问题。

4.传输层协议

WSN 的传输层与传统的网络传输层担负的任务大致相同,负责端到端的传输或其他网络相连接时,传输层协议尤其重要。但由于控制。当WSN 与InternetWSV 的能量受限性、节点命名机制、以数据为中心等特征,使其传输控制很困难,WSN 的传输层需要特殊的技术和方法。

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