無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的基本問題解析

引言

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由眾多微小傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線多跳自組織方式構(gòu)成的，多學(xué)科高度交叉的新興前沿研究領(lǐng)域。隨著傳感器節(jié)點(diǎn)微型化，在設(shè)計(jì)中大部分節(jié)點(diǎn)的能量有限，加之無線傳感器網(wǎng)絡(luò)無中心、自組織、多跳等特點(diǎn)，使得MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)面臨巨大的挑戰(zhàn)。

媒體訪問控制（MAC）協(xié)議的主要功能是控制傳感器節(jié)點(diǎn)的報(bào)文傳輸對無線媒體的接入和占用，保證網(wǎng)絡(luò)的整體性能。通過對現(xiàn)有系統(tǒng)的分析可知，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中通信部分的射頻模塊是節(jié)點(diǎn)中最大的耗能部件，是優(yōu)化的主要目標(biāo)。MAC協(xié)議直接控制射頻模塊，對節(jié)點(diǎn)功耗有重要影響，是保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)高效通信的關(guān)鍵。

1 MAC地址

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，如果MAC協(xié)議要避免偵聽，并在盡可能多的時(shí)間里處于休眠狀態(tài)，那么MAC地址是非常重要的。MAC地址用于在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過程中標(biāo)識(shí)下一跳傳感器節(jié)點(diǎn)。MAC地址包含在單播MAC分組數(shù)據(jù)包中，節(jié)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)包后檢查本節(jié)點(diǎn)路由表，確定下一跳MAC地址。這個(gè)過程延續(xù)到數(shù)據(jù)包到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)判定哪些數(shù)據(jù)分組沒有到達(dá)，數(shù)據(jù)未到達(dá)的節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)入休眠模式。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般采用無線多跳方式通信，MAC地址具有空間復(fù)用特性：只要保證節(jié)點(diǎn)MAC地址在傳輸鄰居節(jié)點(diǎn)間是唯一的，在傳輸鄰居節(jié)點(diǎn)以外重復(fù)使用不影響MAC地址的鄰居節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)功能。在MAC層中，這種避免偵聽（overhearing avoidance）的方式是一種非常重要的節(jié)省能量消耗的方法。

MAC地址的分配協(xié)議可分為網(wǎng)內(nèi)唯一性和局部唯一性兩種分布式分配。地址分配協(xié)議必須考慮網(wǎng)絡(luò)鏈接的非對稱性。如圖1所示，非對稱性是指節(jié)點(diǎn)A 能偵聽到節(jié)點(diǎn)B，但是反過來，節(jié)點(diǎn)B卻不能偵聽到節(jié)點(diǎn)A。在假設(shè)所有節(jié)點(diǎn)都只與雙向鄰近節(jié)點(diǎn)通信的情況下，任意節(jié)點(diǎn)A的雙向節(jié)點(diǎn)都必須有完全不同的地址。而且，任何單向輸入節(jié)點(diǎn)的地址都必須不同于所有雙向節(jié)點(diǎn)的地址。把節(jié)點(diǎn)的鏈接關(guān)系劃分為雙向鏈接、單向輸入、單向輸出。為了應(yīng)對無線鏈接的時(shí)變和隨機(jī)因素，這個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)協(xié)議應(yīng)該一次次重復(fù)運(yùn)行，以便實(shí)時(shí)地更新和確認(rèn)鄰近節(jié)點(diǎn)間的鏈接關(guān)系。當(dāng)節(jié)點(diǎn)A完成了對鄰近節(jié)點(diǎn)狀況的分析后，便開始廣播消息，A的雙向鏈接節(jié)點(diǎn)和單向輸出節(jié)點(diǎn)發(fā)回INFO消息作為響應(yīng)。通過類似的方法，節(jié)點(diǎn)A就知道每個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)的身份了。節(jié)點(diǎn)A在過了門限期后，就知道其周圍單跳節(jié)點(diǎn)和兩跳鄰近節(jié)點(diǎn)的情況了，如果節(jié)點(diǎn)A的單跳節(jié)點(diǎn)內(nèi)有地址沖突，則發(fā)出一個(gè)CONFLICT消息。發(fā)生沖突的節(jié)點(diǎn)接到這個(gè)消息后，開始新一輪的地址選擇。節(jié)點(diǎn)A 在成功執(zhí)行地址分配算法后，就擁有了自己的地址。這種地址分配算法發(fā)生沖突的概率最小。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的基本問題解析

圖1 雙向鏈接節(jié)點(diǎn)、單向輸入節(jié)點(diǎn)、單向輸出節(jié)點(diǎn)

在基于內(nèi)容的MAC協(xié)議中，MAC地址是必不可少的節(jié)省能量的措施，可以避免對周圍鄰近節(jié)點(diǎn)的偵聽。

2 低占空比協(xié)議與喚醒問題

一個(gè)節(jié)點(diǎn)的理想狀態(tài)應(yīng)該是當(dāng)一個(gè)分組傳送給這個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，該節(jié)點(diǎn)總是處于接收狀態(tài)。當(dāng)這個(gè)節(jié)點(diǎn)自己要發(fā)送一個(gè)分組時(shí)，則該節(jié)點(diǎn)總是處于發(fā)送狀態(tài)。在其他時(shí)間，這個(gè)節(jié)點(diǎn)總是處于休眠狀態(tài)。低占空比（low duty cycle）協(xié)議使節(jié)點(diǎn)盡可能多地處于休眠狀態(tài)，以使傳感器節(jié)點(diǎn)的通信活動(dòng)達(dá)到最少。為實(shí)現(xiàn)這一機(jī)制，幾種MAC協(xié)議中引入了周期性喚醒（periodic wakeup）的方法。如圖2所示，節(jié)點(diǎn)的大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，并且周期性地被喚醒以接收來自其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。一個(gè)完整的喚醒周期包括休眠時(shí)段和監(jiān)聽時(shí)段。監(jiān)聽時(shí)段與喚醒時(shí)段的時(shí)間長度之比就是占空比。

圖2 周期性喚醒方法

稀疏拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與能量管理（STEM）協(xié)議提供了一個(gè)解決空閑監(jiān)聽問題的方法。兩個(gè)不同的信道，即喚醒信道和數(shù)據(jù)信道，如圖3所示。數(shù)據(jù)信道一般處于休眠模式，除非進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送或接收。在數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)，數(shù)據(jù)信道僅執(zhí)行MAC協(xié)議。在喚醒信道，時(shí)間被劃分為若干個(gè)固定長度為T的喚醒時(shí)段。而一個(gè)喚醒時(shí)段又進(jìn)一步劃分為長度為TRX≤T的監(jiān)聽時(shí)段和一個(gè)休眠時(shí)段，表示喚醒信道的收發(fā)機(jī)進(jìn)入休眠模式的時(shí)間段。如果一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入監(jiān)聽時(shí)段，則其喚醒信道的接收機(jī)要開啟，等待接收信號(hào)。如果在TRX時(shí)間內(nèi)沒有接收到任何信息，則再轉(zhuǎn)換到休眠模式。否則，數(shù)據(jù)信道的收發(fā)機(jī)將啟動(dòng)一個(gè)分組傳輸。

圖3 單一節(jié)點(diǎn)的STEM占空比

SMAC協(xié)議提供了減小空閑監(jiān)聽、沖突碰撞和串?dāng)_的機(jī)制，與STEM相反，SMAC不需要兩個(gè)不同的信道。它采用周期性的喚醒方案，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)先確定的時(shí)間表，交替地改變固定長度的監(jiān)聽時(shí)段和固定長度的喚醒時(shí)段。不同于STEM的是，SMAC的監(jiān)聽時(shí)段可以用來接收并發(fā)送分組。如圖4所示，節(jié)點(diǎn)x的監(jiān)聽周期被進(jìn)一步劃分為SYNCH、RTS、CTS三個(gè)階段。SYNCH階段，即同步階段。節(jié)點(diǎn)x接收來自其相鄰節(jié)點(diǎn)的SYNCH分組。分組中包含相鄰節(jié)點(diǎn)的時(shí)間表，節(jié)點(diǎn)x將這些時(shí)間表存儲(chǔ)在Schedule table中。

SYNCH階段被進(jìn)一步劃分為時(shí)隙，x的相鄰節(jié)點(diǎn)采用CSMA方式競爭信道，并有相應(yīng)的回退。如果在之前任一時(shí)隙沒有接收到數(shù)據(jù)，則每一個(gè)希望發(fā)送SYNCH分組的相鄰節(jié)點(diǎn)y可以隨機(jī)地拾取一個(gè)時(shí)隙并啟動(dòng)發(fā)送。在其他情況下，節(jié)點(diǎn)y會(huì)返回休眠模式，并等待節(jié)點(diǎn)x下一次被喚醒。節(jié)點(diǎn)x不需要在節(jié)點(diǎn) y的每一個(gè)喚醒時(shí)段內(nèi)均進(jìn)行廣播。

RTS階段，也就是請求發(fā)送階段，節(jié)點(diǎn)x監(jiān)聽來自鄰居節(jié)點(diǎn)的RTS分組。在SMAC中，使用RTS/CTS握手方式來減小數(shù)據(jù)分組的碰撞和隱終端問題的影響，而且此階段內(nèi)的相鄰節(jié)點(diǎn)可能會(huì)發(fā)生競爭。

CTS階段，即清除發(fā)送階段。若節(jié)點(diǎn)x前一階段收到一個(gè)RTS分組，則節(jié)點(diǎn)x發(fā)送一個(gè)CTS分組，之后進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

節(jié)點(diǎn)x在整個(gè)同步時(shí)段周期性地監(jiān)聽，以了解其相鄰節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)。邊界位置上的節(jié)點(diǎn)必須遵守兩個(gè)或多個(gè)不同的時(shí)間表，以廣播其SYNCH分組并發(fā)送數(shù)據(jù)。因此這些節(jié)點(diǎn)會(huì)比相鄰節(jié)點(diǎn)都使用相同時(shí)間表的節(jié)點(diǎn)消耗更多的能量。

SMAC采用周期性喚醒方法，允許節(jié)點(diǎn)大多數(shù)數(shù)據(jù)停留在休眠模式，但也帶來一定的通信延遲。此外會(huì)占用大量存儲(chǔ)空間緩存數(shù)據(jù)，這在資源受限的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)顯得尤為突出。

MD（Mediation Device，仲裁設(shè)備）協(xié)議，是與IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的對等通信方式兼容的。該協(xié)議為大規(guī)模、低占空比運(yùn)行的節(jié)點(diǎn)間提供了不需要高精度時(shí)鐘同步的可靠通信。MD協(xié)議允許無線傳感網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)周期性地進(jìn)入休眠狀態(tài)，并僅在喚醒模式下停留較短的時(shí)間，以便從相鄰節(jié)點(diǎn)接收分組數(shù)據(jù)。該協(xié)議引進(jìn)了動(dòng)態(tài)同步（dynamic synchronization）的概念，是指不需要發(fā)送節(jié)點(diǎn)一直等待接收節(jié)點(diǎn)的詢問信標(biāo)，也可以實(shí)現(xiàn)同步。

圖4 SMAC原理圖

圖5 MD協(xié)議

如圖5所示，節(jié)點(diǎn)在絕大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，在醒來時(shí)發(fā)出詢問信標(biāo)。MD節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)不?；顒?dòng)的仲裁者，通過接收由信息傳輸節(jié)點(diǎn)發(fā)出的RTS （請求發(fā)送）和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的詢問信標(biāo)，協(xié)調(diào)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)暫時(shí)同步來傳輸數(shù)據(jù)。設(shè)置專門MD節(jié)點(diǎn)的方式稱為“固定式MD”。由于MD節(jié)點(diǎn)不停地處于接收狀態(tài)，不符合網(wǎng)絡(luò)低能耗要求，又提出了分布式MD協(xié)議，即節(jié)點(diǎn)隨機(jī)地成為MD。這樣每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均占空比仍可很低，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)保持低功耗、低成本的異步網(wǎng)絡(luò)。

對上述幾種協(xié)議在以下幾個(gè)方面進(jìn)行比較，如表1所列。

表1 各協(xié)議特性比較

3 MAC協(xié)議分析與展望

本文介紹了一種MAC協(xié)議的相關(guān)技術(shù)，通過對幾種MAC協(xié)議的分析可以看到，能量效率問題是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的一個(gè)基本問題。因此，我們特別關(guān)注能夠明顯降低系統(tǒng)總體能量消耗的方法。無論何時(shí)都能夠根據(jù)需要將節(jié)點(diǎn)導(dǎo)入休眠狀態(tài)的方法，是一種有效保存能量的方法。為滿足這一要求，本設(shè)計(jì)采用低占空比或喚醒技術(shù)的方法。休眠機(jī)制降低了能耗卻增加了時(shí)延，多個(gè)性能指標(biāo)間存在著矛盾。需要進(jìn)一步地研究，如何根據(jù)應(yīng)用需求在各優(yōu)化指標(biāo)間取得平衡。現(xiàn)有的MAC協(xié)議研究很少關(guān)注于網(wǎng)絡(luò)的具體應(yīng)用，而某些特定的應(yīng)用需要其MAC協(xié)議針對某個(gè)或某些指標(biāo)進(jìn)行特別的優(yōu)化。因此，MAC協(xié)議需要提供一種靈活多變的機(jī)制，以適用于多種不同應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)。

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2020-03-27 07:37:31

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理是什么？

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network)是一項(xiàng)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等多種領(lǐng)域技術(shù)的新興技術(shù)，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用場景。

2020-03-24 06:50:30

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)簡單介紹

無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是典型的具有交叉學(xué)科性質(zhì)的軍民兩用戰(zhàn)略高技術(shù)，可以廣泛應(yīng)用于GF軍事、國家安全、環(huán)境科學(xué)、交通管理、災(zāi)害預(yù)測、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)、城市信息化建設(shè)等領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSNs）是由

2019-07-01 06:25:23

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能策略

0 引言傳感器網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)有顯著的區(qū)別[1]。無線自組網(wǎng)、蜂窩、藍(lán)牙等無線網(wǎng)絡(luò)首要設(shè)計(jì)目標(biāo)是提供高性能的服務(wù)質(zhì)量，由于移動(dòng)節(jié)點(diǎn)可以不斷的獲得電能補(bǔ)充，節(jié)點(diǎn)的能量考慮放在次要位置。而數(shù)目巨大

2019-06-27 07:02:32

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議與改進(jìn)

與自然界的交互方式，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有很多不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，如能量嚴(yán)重受限、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)頻繁變化等。因此，WSN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)同現(xiàn)有各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的設(shè)計(jì)大不同，因而面臨著各種

2018-11-15 16:14:42

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究與改進(jìn)，不看肯定后悔

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究與改進(jìn)，不看肯定后悔

2021-06-02 06:05:16

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)面臨什么威脅？

隨著傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運(yùn)而生，且發(fā)展迅速。其可應(yīng)用于軍事、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療保健、家居、商業(yè)、工業(yè)等眾多領(lǐng)域，應(yīng)用前景廣闊。由于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多配置在惡劣環(huán)境中，加之本身固有的脆弱性，使得無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全問題引起人們的關(guān)注。

2020-03-25 07:03:00

無線傳感器節(jié)點(diǎn)怎么實(shí)現(xiàn)？

工維護(hù)。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)要具有自組織、中斷自我修復(fù)的功能，需要設(shè)計(jì)合適的通信協(xié)議和路由算法，以提高系統(tǒng)通信的可靠性。為此，本文采用無線射頻芯片nRF905和STC12系列單片機(jī)設(shè)計(jì)了一種無線傳感器

2019-10-28 07:07:39

無線多傳感器網(wǎng)絡(luò)高效節(jié)能的MAC協(xié)議怎么實(shí)現(xiàn)？

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)(WMSN)是在傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)基礎(chǔ)上引入了音視頻和圖像等多媒體信息感知功能的一種新型傳感器網(wǎng)絡(luò)。

2019-09-30 06:38:52

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究

的探索，但研究成果尚處于起步階段，距離實(shí)際需求還相差甚遠(yuǎn)?！　≡赪MSN中，媒體訪問控制(Medium AccessControl，MAC)協(xié)議處于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的底層，主要功能是在相互競爭

2018-11-14 16:34:07

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議怎么實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能？

2019-10-09 06:38:45

CyFi無線傳感器網(wǎng)絡(luò)怎么組建？

實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)協(xié)議層出不窮，如紅外、藍(lán)牙、ZigBee、Wi-Fi等。但是目前這些協(xié)議都存在種種問題，例如紅外技術(shù)遇到障礙物就失靈，藍(lán)牙比較耗電，ZigBee協(xié)議比較復(fù)雜等等。針對這些

2019-09-19 06:08:50

Internet無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的原理是什么？

隨著微機(jī)電系統(tǒng)(Micro?Electro?Mechanism System, MEMS)、片上系統(tǒng)（System on Chip，SoC）、無線通信和低功耗嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

2019-11-04 07:23:15

《RFID與傳感器網(wǎng)絡(luò)：架構(gòu)、協(xié)議、安全與集成》

8．5．5處理實(shí)際場景8．6總結(jié)和討論參考文獻(xiàn)第9章無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的媒體訪問控制協(xié)議9．1簡介9．2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)9．2．1無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特性9．2．2傳感器節(jié)點(diǎn)的功耗9．2．3通信模式9．3無線MAC

2012-08-17 09:52:38

一文解析什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)組成的一種自組織網(wǎng)絡(luò)，這些傳感器節(jié)點(diǎn)不僅能感知網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的環(huán)境信息，還具有簡單的計(jì)算能力，同時(shí)可以將感知和計(jì)算后

2020-08-13 06:16:52

關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)通信，如何仿真，搭建無線網(wǎng)絡(luò)仿真軟件有哪些？求大神幫助{:4_107:}

2013-03-08 15:40:17

基于GAF的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議

本帖最后由 eehome 于 2013-1-5 09:55 編輯摘要節(jié)能是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)訪問控制(MAC)協(xié)議的首要目標(biāo)，綜合近年來MAC協(xié)議的研究成果，針對S-MAC、T-MAC等

2012-12-08 09:38:33

基于LabVIEW的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺(tái)設(shè)計(jì)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件結(jié)構(gòu)　　2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議介紹　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值就在于它的低成本和大的容量配置。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的某些特性必須實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，以得到更廣發(fā)的應(yīng)用。目前標(biāo)準(zhǔn)化工作的最主要

2018-11-16 15:46:11

基于S12的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)樣機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)

能耗。本文以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為理論依據(jù)，以教學(xué)樣機(jī)系統(tǒng)為開發(fā)目標(biāo)，提出了以MC9S12DT128為核心處理器，由藍(lán)牙無線通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法。

2020-04-28 06:49:00

基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

、應(yīng)用層與網(wǎng)絡(luò)層的安全加密服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)。以傳感器和自組織網(wǎng)絡(luò)為代表的無線應(yīng)用并不需要較高的傳輸帶寬，但卻需要較低的傳輸延時(shí)和極低的功率消耗，使用戶能擁有較長的電池壽命和較多的器件陣列。目前迫切需要一種符合

2019-06-13 08:14:11

基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件有什么優(yōu)勢？

無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議性能仿真和硬件節(jié)點(diǎn)小規(guī)模實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)并不需要較高的傳輸帶寬，但卻要求極低的功率消耗，以使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備可工作更長的時(shí)間，同時(shí)低成本也是無線傳感器普及應(yīng)用的一大

2020-03-16 07:11:02

基于備份節(jié)點(diǎn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

1 引言隨著無線網(wǎng)絡(luò)以及硬件技術(shù)，特別是超大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，將感知、通信、計(jì)算能力集成在一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)成為可能。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(以下簡稱傳感器網(wǎng)絡(luò))就是由成千上萬個(gè)這樣的節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的。

2020-08-26 07:41:28

基于節(jié)能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究，不看肯定后悔

基于節(jié)能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究，不看肯定后悔

2021-06-02 06:23:59

如何去實(shí)現(xiàn)一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？

什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？如何去實(shí)現(xiàn)一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？

2021-05-25 07:00:30

如何去設(shè)計(jì)一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)？

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在ITS中有哪些應(yīng)用？如何去設(shè)計(jì)一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)？

2021-05-25 06:25:15

如何去設(shè)計(jì)一種ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？

如何去設(shè)計(jì)ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件部分？如何去設(shè)計(jì)ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件部分？

2021-05-19 06:44:51

如何構(gòu)建基于TinyOS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？

本設(shè)計(jì)以nRF24E1無線通信模塊為核心，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)TinyOS，使用模塊化設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

2021-06-01 06:07:48

工業(yè)使用的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

近年來，隨著無線通信、電源效率、極度微型化（如透過MEMS傳感器達(dá)到的迷你規(guī)格設(shè)計(jì)）以及嵌入式運(yùn)算技術(shù)的不斷演進(jìn)，發(fā)展出越來越多適用于嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）。預(yù)估在未來五年，工業(yè)用

2020-04-23 07:30:23

工業(yè)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)概念

近年來,隨著無線通信、電源效率、極度微型化(如透過MEMS傳感器達(dá)到的迷你規(guī)格設(shè)計(jì))以及嵌入式運(yùn)算技術(shù)的不斷演進(jìn),發(fā)展出越來越多適用于嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。預(yù)估在未來五年,工業(yè)用

2020-05-05 07:56:07

常見的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

負(fù)責(zé)維護(hù)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與普通的網(wǎng)絡(luò)不同，它有自己的特點(diǎn)：比如能量受限，通信方式以數(shù)據(jù)為中心，相鄰節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)有著相似性，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也在不斷的變化等。與此對應(yīng)，常規(guī)網(wǎng)絡(luò)的路由并不一定能適應(yīng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

2019-06-28 06:50:35

常見的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有哪些？

本文介紹的都是一些常見的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念。

2021-05-26 06:40:10

怎么在PIC32上實(shí)現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)？

怎么在PIC32上實(shí)現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能家居系統(tǒng)？

2021-05-21 07:00:24

怎么實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？

IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)是什么？怎么實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在車位控制中的應(yīng)用是什么

2021-05-13 06:38:02

怎么實(shí)現(xiàn)低速率無線傳感器網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)？

本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)比較完整的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)演示系統(tǒng)，主要包括節(jié)點(diǎn)機(jī)、網(wǎng)關(guān)機(jī)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、傳輸、處理及數(shù)據(jù)庫管理。并且在節(jié)點(diǎn)數(shù)大量增加后，還可作為傳感器MAC層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的開發(fā)平臺(tái)。

2021-05-27 06:56:43

怎么實(shí)現(xiàn)基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)給出一種連接CAN總線的無線通道設(shè)計(jì)？

本文基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)給出一種無線通道的設(shè)計(jì)，主要包括CAN總線無線接入控制模塊電路設(shè)計(jì)以及無線傳感器節(jié)點(diǎn)的通信協(xié)議設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

2021-06-03 06:55:22

怎么用FPGA實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC控制器？

媒體訪問控制(Medium Access Control，MAC)協(xié)議處于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間。用于在傳感器節(jié)點(diǎn)間公平有效地共享通信媒介。它完成載波偵聽多路訪問(CSMA／CA)的信道存取、協(xié)議格式成幀或解幀、自動(dòng)應(yīng)答、系統(tǒng)多周期定時(shí)和幀校驗(yàn)等功能。

2020-03-13 07:45:13

怎么設(shè)計(jì)基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)？

隨著技術(shù)的發(fā)展，基于分布式、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用也越來越多。本文提出了一個(gè)基于嵌入式系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的算法和協(xié)議驗(yàn)證方面具有良好的應(yīng)用前景。

2019-08-27 06:12:33

求大佬分享一種基于能量和距離的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議

求大佬分享一種基于能量和距離的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分簇路由協(xié)議

2021-06-02 06:17:16

淺析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）是什么？WSN 硬件節(jié)點(diǎn)的組織架構(gòu)是如何構(gòu)成的？

2021-11-12 06:24:14

淺談無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

傳感器網(wǎng)絡(luò)。 ● MAC層協(xié)議 信號(hào)的傳輸要靠信道，因此信道也就成為了一種寶貴的資源。怎樣合理有效的分配信道，就是數(shù)據(jù)鏈路層中的MAC子層要解決的問題了。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常使用的有三種MAC協(xié)議

2018-10-24 11:41:41

深入解析傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)通信的研究

深入解析傳感器網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)通信的研究

2021-05-26 06:00:09

自主設(shè)計(jì)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺(tái)

2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議介紹　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值就在于它的低成本和大的容量配置。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的某些特性必須實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，以得到更廣發(fā)的應(yīng)用。目前標(biāo)準(zhǔn)化工作的最主要成果是IEEE

2019-04-24 06:07:24

請問怎樣去設(shè)計(jì)一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議？

請問怎樣去設(shè)計(jì)一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議？

2021-05-21 07:16:13

超聲波傳感器如何適應(yīng)您的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？

什么是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）技術(shù)？無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測的是什么？超聲波傳感器如何適應(yīng)您的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)？

2021-05-18 07:02:19

防御無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中蟲洞攻擊是什么？

蟲洞攻擊是一種針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的特殊攻擊，一般由至少兩個(gè)合謀節(jié)點(diǎn)協(xié)同發(fā)起。合謀節(jié)點(diǎn)通過建立起一條高帶寬高質(zhì)量的私有信道來對數(shù)據(jù)進(jìn)行吸引和傳輸，通過擾亂路由分組的傳輸達(dá)到破壞網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行

2020-04-15 06:24:05

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道MAC協(xié)議研究

信道接人協(xié)議是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究重點(diǎn)之一，對網(wǎng)絡(luò)的性能起著決定性的作用。采用一種基于隨機(jī)訪間模式的多信道接人的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議，將信道分為一個(gè)控制頻道和N

2009-03-18 09:34:38

超寬帶無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議

超寬帶技術(shù)憑借其諸多優(yōu)勢成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)物理層的絕佳選擇，同時(shí)也為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議設(shè)計(jì)帶來了挑戰(zhàn)。該文介紹了超寬帶信號(hào)模型，討論了UWB MAC協(xié)議設(shè)計(jì)中亟待解

2009-04-21 09:44:48

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，路由協(xié)議是其組網(wǎng)的基礎(chǔ)；在綜合大量路由協(xié)議和算法文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議進(jìn)行了歸納，初步對其

2009-07-16 10:05:26

一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及MAC協(xié)議設(shè)計(jì)

支持無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)包括支撐傳感器節(jié)點(diǎn)工作的操作系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)，以及節(jié)點(diǎn)之間的無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。本文以當(dāng)前的普適

2009-09-10 10:27:52

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全S－MAC協(xié)議研究

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全S－MAC 協(xié)議研究:　S－MAC 協(xié)議是在802．11MAC 協(xié)議基礎(chǔ)上提出的傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC 協(xié)議。首先簡要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其主要特點(diǎn)和問題，接著介紹了無線傳感器

2009-11-08 16:36:27

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的分析比較

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC層協(xié)議的分析比較:無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種由大量廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成,并通過無線通信方式形成的多跳自組織網(wǎng)絡(luò),可用于對其部署區(qū)域的某些物理量進(jìn)行智能

2009-12-29 23:43:06

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典MAC協(xié)議驗(yàn)證與分析

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典MAC協(xié)議驗(yàn)證與分析介紹4種經(jīng)典的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）介質(zhì)接入控制層信道接入方式，并在基于MSP430單片機(jī)的溫濕度無線傳感平臺(tái)上進(jìn)

2010-05-28 14:25:00

一種容遲移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC協(xié)議

根據(jù)容遲移動(dòng)傳感器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的能量消耗和傳輸延遲特性，提出一種減少能量消耗的媒體接入控制協(xié)議（ESMAC協(xié)議）。通過實(shí)驗(yàn)證明，依靠在MAC協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)中加入模式判別標(biāo)識(shí)，

2010-07-05 15:34:46

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究進(jìn)展

摘要:在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中,MAC(mediumaccesscontrol)協(xié)議是保證網(wǎng)絡(luò)高效通信的重要協(xié)議.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)有著與傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)明顯不同的性能特點(diǎn)和技術(shù)要求,傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)

2010-12-30 21:49:19

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低占空比MAC協(xié)議分析

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低占空比MAC協(xié)議研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)因其巨大的應(yīng)用前景,已成為計(jì)算機(jī)與通信領(lǐng)域一個(gè)活躍的研究分支。恰當(dāng)?shù)耐ㄐ?b class="flag-6" style="color: red">協(xié)議對降低無線通

2009-03-29 15:09:54

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)CSMA協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)CSMA協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) CSMA協(xié)議作為網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)信道競爭機(jī)制的協(xié)議，正逐漸應(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。本文深入研究了射頻芯片CC2420的各

2009-03-29 15:12:11

880

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究

無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議研究周立鵬，傅江濤，鄭國強(qiáng) (河南科技大學(xué)電子信息工程學(xué)院河南洛陽 471003) 0引言無線

2010-03-29 09:38:08

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)

摘要：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用化已經(jīng)越來越受到重視，我們針對具體的應(yīng)用場景開發(fā)了Onet無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，基于事件觸發(fā)的路由更新協(xié)議，低占空比的MAC調(diào)度策略，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；森林火災(zāi)；電力設(shè)備監(jiān)控

2011-01-28 03:13:52

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析

摘要：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)的無線ad-hoc網(wǎng)絡(luò)有很多不同，它的研究已經(jīng)成為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中的熱點(diǎn)。本文介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及其相關(guān)問題，對近年來針對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)提出的路由協(xié)議進(jìn)行了研究，并按其不同的實(shí)現(xiàn)方法給出

2011-02-11 15:10:46

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸控制協(xié)議

傳輸控制是保證無線傳感器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù).與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)不同,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳輸可靠性不能只通過端系統(tǒng)上運(yùn)行的傳輸層協(xié)議來保證.介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的傳輸控

2011-03-31 20:31:54

基于TinyOS無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究

基于TinyOS無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議研究

2011-11-03 18:09:11

基于ZigBee協(xié)議棧的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與傳感器節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，詳細(xì)說明了基于ZigBee協(xié)議棧的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的建立過程，包括協(xié)調(diào)器啟動(dòng)及建立網(wǎng)絡(luò)、傳感器節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)及加入網(wǎng)絡(luò)、傳

2012-04-05 14:49:00

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GAF分簇算法的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究

本文講述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)競爭類MAC協(xié)議分析，GAF拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)控制算法下，分析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)S-MAC協(xié)議性能，控制節(jié)點(diǎn)數(shù)量，提高能量效率，并延長網(wǎng)絡(luò)使用壽命。

2012-12-12 11:11:38

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)原理及應(yīng)用

對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的眾多關(guān)鍵技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、MAC層協(xié)議、路由協(xié)議等做了詳細(xì)而深入的描述，同時(shí)還著重探討了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和應(yīng)用，安排了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的硬件開發(fā)、嵌入式操作系統(tǒng)TinyOS和MiniOS等內(nèi)容。最后，針對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面的最新成果進(jìn)行全面介紹，有助于讀者開拓視野，打開研究思路。

2016-04-05 09:56:10

一種由接收端發(fā)起的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議_馬禮

一種由接收端發(fā)起的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議_馬禮

2017-01-08 11:07:01

關(guān)于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的詳細(xì)介紹

、反恐抗災(zāi)等諸多領(lǐng)域，幾乎涵蓋了生活中的方方面面。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過隨機(jī)部署的節(jié)點(diǎn)以無線通信的方式自組成網(wǎng)，完成對環(huán)境數(shù)據(jù)的長時(shí)間自動(dòng)監(jiān)測、采集和傳輸。研究高效、節(jié)能的介質(zhì)訪問控制(MediumAccess Control，MAC)協(xié)議是延長網(wǎng)

2021-01-19 11:48:00

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無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的基本問題解析

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