车载无线传感网络组播关键技术研究

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1、车载无线传感网络组播关键技术研究-->1绪论1.1课题研究背景和研究意义无线传感器网络是由传统的无线传感器系统发展而来的。当时，美国军方研制了名为“热带树”的传感器，它是一种由振动传感器和声响传感器组成的系统。其当时的应用是由空中投放，落地后插入泥土中，而露出它伪装成树枝的无线电天线，当敌方车队经过它附近时，传感器探测出目标产生的振动和声响，并将所探测到的情报发送到后方的情报人员。而后立即就有空军的飞机到那里去轰炸，从而导致大量的车队物资的毁坏。此时的无线传感器系统的缺点是各个节点只是独自产生其“感觉”到的信息，并不能对数

2、据进行计算处理，而且各传感器节点之间不能相互通信。截止到2010年，美国、欧洲和日本都建立了车辆间通信的相关准则。2012年中国CCFYOCSEF多次举办关于车辆通信的报告会，同年广东省成立广东省车联网产业联盟，汽车厂商国内包括别克、凯迪拉克、雪佛兰等车型都己引入相关车载信息服务，近年奥迪也将联手ATT进军车载移动智能交通系统。1.2研究现状无线传感器网络则经历了传统的传感器系统到无线传感器再到大量微型、低成本、低功耗的传感器节点组成的多跳无线传感器网络。其通常由大规模随机部署在指定地理区域的传感器节点以及一个或多个区域内

3、或区域附近的数据汇聚节点构成。汇聚节点负责向检测区域内的传感器节点发送査询消息或指令，传感器节点则负责完成检测任务，并将检测数据发送给汇聚节点。同时汇聚节点还作为连接外部传输网络（如Inter或蜂窝网等）的网关，收集来自传感器节点的数据，对收集到的数据进行简单的处理，然后将处理后的数据通过互联网或其他传输网络，传送给监控中心和需要使用这些数据的user。传统的无线传感器网络应用的五种典型的网络拓扑结构如图1-2、1-3、1-4、1-5、1-6所不：............2车载无线传感器网络组播关键技术研究内容2.1车载无

4、线传感器网络组播协议的比较定向扩散协议是一种以数据为中心、基于查询的路由协议。该协议采用基于属性的命名机制对所需感知的数据和完成的任务进行描述，数据采用一个或多个属性来描述，任务采用一系列属性值来描述，如数据类型、汇报间隔、持续时间、地理区域等。为收集数据，汇聚节点将所命名的任务构建成一个兴趣消息，并用洪泛的方式将兴趣消息传播给网络中的其他节点。在消息的传播过程中，协议在每个节点逐跳建立反向数据传输路径和梯度，方向由数据源到汇聚节点。定向扩散协议构建了以数据为中心和应用相关的信息采集框架。很多后续的传感器网络路由协议都是基

5、于这一协议中提出的框架来幵展的。定向扩散路由协议的算法过程可以分为三个过程：兴趣扩散过程、数据传输过程和路径加强过程，如图2-1、图2-2、图2-3所示。2.2车载无线传感器网络中交通流特性的研究车辆驾驶员和车辆构成了交通流，交通流以其自身的规律对各个车辆、公路及交通环境施加影响。但由于驾驶员自身的状况不同，交通流中的车辆行为很可能不一致。交通问题的研究不同于纯物理现象的研宄。根据牛顿的经典力学的基本原理，不管在哪颗树上的苹果都是一定要落地的。而在特定的道路上即使大家都有机动车驾驶技术，遵守道路交通安全法律法规等基本知识，

6、则其交通流也会不尽相同。然而，根据当时当地的情况肯定有一个总是存在一个人们可理解的合理的驾驶行为。研究交通流就是基于物理和数学的相关规律来理解并分析交通现象以及其本质，使道路发挥其最大的功效。3车载无线传感器网络组播关键技术详细设计...........153.1NS2仿真平台中定向天线模型的设计.......................153.1.1隐藏节点......154仿真实验与分析................334.1NS2概述...................334.2基于组播方案的测试......

7、.........344.2.1实验结果及分析......................354.3本章小结........405总结和展望..........414仿真实验与分析4.1NS2概述对不熟悉NS的使用者来说，这是一项比较艰巨的工作，因此移植源码的时候需要进行版本匹配，以尽量减少错误。尽管NS是一个非常适合于做研宄的网络模拟软件，但对于初学者而言，由于它不像商业的软件那样界面友好，从初学到上手，大多数人通常需要半年左右的时间。有诸多原因使得NS的学习对许多人来说就像攀登陆峭的山崖，前进非常困难：NS架构复杂（两

8、种语言结合）、内容庞杂，使用环境是大多数人比较少接触的Linux系统，非可视化的界面，需要了解很多相关的知识和工具，参考资料很贫乏等"“]。NS本身只是一个网络仿真的工具，学以致用，学好NS的最终目的是为了进行网络协议的研究和开发。因此，任何人都不希望仅在入门阶段就耗费过长的时间。经验的交流是降低学习N