基于tdma工业无线传感器网络路由算法的研究与实现

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1、学校代码：10255学号：2111483基于TDMA工业无线传感器网络路由算法的研究与实现ARESEARCHANDIMPLEMENlIATIONOFAROUTINGALGORITHMBASEDONTDMA0FINDUSTRIALWIRELESSSENSORNETWORK学科专业：计算机应用技术作者：秦翠指导教师：黄秋波答辩日期：2014年01月2013年10月大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已

2、经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学雠文储签名卿日期：≯I够年o／月。8日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在——年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密d。学位论文作者躲修孑日期：沙l

3、[年移}月口3日指导教师

4、签名：萼弘怂日期：年月目东华大学硕士学位论文基于TDMA工业无线传感器网络路由算法的研究与实现摘要工业无线传感器网络(1wSN)是工业自动化和控制领域中一种新兴的技术，它广泛地应用于环境监测、数据采集以及操作控制等应用领域中。近年来，随着无线通信、集成电路、传感器以及微机系统等技术的飞速发展，使得低成本、低功耗、多功能的微型无线传感器的大量生产成为可能。于是，无线传感器网络逐渐成为了工业界及学术界的一个研究热点，其中特别是无线传感器网络中路由算法的研究。本课题着重研究工业无线传感器网络的路由算法，提出一种基于TDMA的路由算法来保证路由通信协议的实时性和可

5、靠性。此算法在考虑紧急消息的情况下，采用两跳邻居信息来计算两跳速度，并且采用TDMA机制来保证确定的实时性，同时用链路质量来保证链路的可靠性。本论文研究的内容主要有：(1)分析现有无线传感器网络路由协议。从路由协议的分类着手，分析各种典型路由协议的机制、特点以及优缺点等，为本课题算法的研究方向奠定基础。(2)根据考虑的路由度量指标，提出一种有效的路由协议。根据工业环境下无线传感器网络协议的新要求，确定路由协议的度量指标，从而着手进行路由算法的设计。此路由算法主要考虑的指标是降低延时和提高可靠性，并且考虑紧急消息存在的情况下，制定优先转发机制，以及时隙分配机

6、制来保证算法的实时J陛和可靠性。东华大学硕士学位论文基于TDMA工业无线传感器网络路由算法的研究与实现(3)实现提出的路由算法，通过仿真结果进行性能分析。使用OPNET仿真器对此路由算法进行仿真。在仿真之前，需要确定仿真的网络模型和通信模型，以及仿真的具体环境。根据仿真结果对算法各个方面的性能进行分析。关键词：工业无线传感器网络；时分多址访问；OPNET仿真器；路由算法东华大学硕士学位论文基于TDMA工业无线传感器网络路由算法的研究与实现ABSTRACTIndustrialWirelessSensorNetwork(IWSN)isanemergingtec

7、hnologyinthefieldofindustrialautomationandcontrol，whichisappliedwidelyinfieldsofenvironmentmonitoring，datacollection，operationcontrolandetc．Recently,withtherapiddevelopmentofwirelesscommunications，integratedcircuits，sensorsandcomputersystems，theproductionlargelyofthelow-cost，low—p

8、owerandmulti-functionalwirelesssensorsisbecomingpossible．Therefore，IWSNisbecomingahotresearchtopicbetweenindustryandacademia，especiallytheresearchoftheroutingalgorithmsinwirelesssensornetworks．ThisthesisfocusedontheroutingalgorithmresearchinIWSN，proposingaTDMA-basedroutingalgorith

9、mtoguaranteethereal-timedelayandh