事件驱动型无线传感器网络在工业监控中的应用研究

论文摘要

作为现代信息采集的重要技术,无线传感器网络(WSN)从诞生以来,一直是研究和应用的热点。受到传感器节点自身资源的制约,WSN在工业监控领域的应用受到很大的限制。针对工业监控对于WSN的实时性和可靠性的要求,本文将事件驱动引入工业监控用WSN,为萤火虫时间同步算法添加自适应机制,提出自适应萤火虫时间同步算法做为时间同步算法,以基于最小跳数和最大可靠性的网络重传控制协议作为数据传输实时性和QoS的保证,并给出了数据传输瓶颈问题的解决方案。最后,将所有协议和算法结合到WSN协议栈中,加入跨层管理模块,提出了适用于工业监控的事件驱动型WSN协议栈,从而满足工业监控对WSN性能的要求。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 引言
• 1.1 引言
• 1.2 无线传感器网络的研究状况
• 1.2.1 无线传感器网络关键技术的研究现状
• 1.2.2 无线通信技术
• 1.3 论文主要研究内容
• 1.3.1 工业监控用事件驱动型WSN 问题的提出
• 1.3.2 本文的研究内容
• 1.4 论文结构
• 第2章 WSN 用于工业监控问题综述
• 2.1 监控用WSN 相关技术分析
• 2.1.1 WSN 协议栈
• 2.1.2 跨层管理技术
• 2.1.3 事件驱动型WSN
• 2.2 WSN 用于监控领域研究现状
• 2.2.1 WSN 用于监控领域研究现状
• 2.2.2 WSN 用于工业监控的研究现状
• 2.3 WSN 用于工业监控的目标
• 2.3.1 WSN 用于工业监控的难点分析
• 2.3.2 WSN 用于工业监控的性能目标
• 2.4 小结
• 第3章 自适应萤火虫时间同步算法
• 3.1 时间同步问题分析
• 3.2 萤火虫时间同步算法相关理论
• 3.2.1 M& S 模型
• 3.2.2 RFA 算法
• 3.3 自适应萤火虫时间同步算法
• 3.3.1 算法主要思想
• 3.3.2 自适应萤火虫时间同步算法
• 3.4 仿真实验与结果分析
• 3.4.1 实验环境与参数设定
• 3.4.2 仿真实验及其结果分析
• 3.5 小结
• 第4章 数据传输问题研究
• 4.1 重传控制协议
• 4.1.1 可靠实时数据传输问题分析
• 4.1.2 网络模型及传输速度与可靠性分析
• 4.1.3 重传控制协议
• 4.1.4 算法的方针实验
• 4.2 数据传输瓶颈问题解决方案研究
• 4.2.1. WSN 数据传输瓶颈节点产生原因分析
• 4.2.2 瓶颈问题的解决方案研究
• 4.2.3 瓶颈节点解决方案
• 4.3 小结
• 第5章 事件驱动型协议栈的设计与仿真
• 5.1 跨层设计思想及问题分析
• 5.1.1 跨层设计思想
• 5.1.2 WSN 协议栈跨层设计问题分析
• 5.2 工业监控用事件驱动型WSN 协议栈的设计
• 5.2.1 事件驱动型WSN 的协议栈设计
• 5.2.2 协议栈各层模块及功能
• 5.3 仿真实验
• 5.3.1 OMNET++简介
• 5.3.2 原语及主要函数简介
• 5.3.3 仿真及结果分析
• 5.3.4 仿真实验小结
• 5.4 小结
• 第6章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况