面向远程抄表的无线传感器网络技术研究

论文摘要

无线传感器网络是一种无基础设施的无线网络,综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和无线通信技术。该技术现已成为国内外远程抄表系统中解决监控点地域广、设备布局分散等问题的主流技术。本文根据远程抄表所需的无线传感器网络环境特点,设计了无线传感器网络的体系结构,对其时间同步、拓扑控制、路由、网络管理等关键技术进行了详细研究和相应改进,并对这些技术进行了仿真。结果表明本文的时间同步协议能够达到较好的同步效果,拓扑路由协议有较大的吞吐量和较小的时间延迟,同时对网络拥塞有一定的控制作用,为远程抄表提供了较好的服务质量。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 无线传感器网络研究现状
• 1.2.1.1 无线传感器网络协议标准
• 1.2.1.2 无线传感器网络的体系结构
• 1.2.1.3 无线传感网络的特点
• 1.2.2 远程抄表通信研究动态
• 1.2.2.1 远程抄表上层通信方案
• 1.2.2.2 远程抄表下层通信方案
• 1.2 本文工作
• 1.3 章节安排
• 第二章 无线传感器网络关键技术研究
• 2.1 时间同步技术
• 2.1.1 时间同步相关研究
• 2.1.2 典型的同步协议
• 2.2 拓扑技术
• 2.2.1 功率控制算法
• 2.2.2 层次拓扑结构控制算法
• 2.2.3 启发机制
• 2.3 路由技术
• 2.3.1 路由协议的分类
• 2.3.2 典型路由
• 2.4 网络管理技术
• 2.5 其他技术
• 第三章 应用于远程抄表的无线传感网络设计
• 3.1 体系结构设计
• 3.2 时间同步设计
• 3.2.1 需求分析
• 3.2.2 广度优先树的生成
• 3.2.3 同步算法
• 3.3 拓扑路由设计
• 3.3.1 拓扑控制算法设计
• 3.3.2 远程自动抄表的路由要求
• 3.3.3 QRLSR 算法设计
• 3.3.3.1 QRLSR 算法的基本思想
• 3.3.3.2 QoS 度量设计
• 3.3.3.3 QRLSR 算法设计
• 3.4 网络管理设计
• 3.4.1 逻辑管理层
• 3.4.2 管理功能层
• 3.4.2.1 配置管理
• 3.4.2.2 资源管理
• 3.4.2.3 故障管理
• 3.4.3 WSN 管理层
• 3.4.3.1 数据管理
• 3.4.3.2 通信管理
• 3.4.3.3 维护管理
• 第四章 仿真及分析
• 4.1 仿真参数的选择
• 4.2 仿真结果分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况