一种新型的无线传感器网络数据收集协议

来源 :湖南科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:litao2006
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计算机技术、微电子技术、低功耗多传感器技术和无线通信等技术的迅猛发展,推动了无线传感器网络的快速发展。无线传感器网络由于自身的优点,引起了国内外学术界和社会的广泛关注,已成为目前研究的热点领域。无线传感器网络技术被认为是21世纪最有发展前景的技术之一。本文的主要内容是对无线传感器网络的数据收集协议的设计,无线传感器网络节点数量庞大,单个节点资源极其有限,其数据收集协议设计的首要目标是有效节约能源,延长网络生命周期。作者分析和比较了几种典型的现有数据收集协议,并借鉴其中的优秀思想,立足于实际应用需求,设计出一种基于区分服务的网内数据融合数据收集协议——DSDG。DSDG是一种基于区分服务的网内数据融合数据收集协议,它适合于矿井安全监测和森林安全监测等大规模检测应用。从网络结构上看,它通过分布式的成簇方式将网络划分成不同的簇,每个簇由一个簇头节点和若干个普通节点组成,所有簇头节点再与汇聚节点构建成贪心增长树。从数据类别上看,它将网络监测到的数据根据其关键字段的值划分为普通数据和实时数据,并对两种类别的数据采用区分服务。从数据传输上看,簇内节点监测到数据后,首先根据预设关键字段的阈值判定该数据的类别,如果为实时数据,则立即转发给簇头节点,簇头节点接收到实时数据后立即能过贪心增长树转发给汇聚节点;如果为普通数据,簇内节点在簇头节点分配给它的时隙内将数据转发给簇头节点,簇头节点在数据融合定时器触发后,将接收的数据与自身监测的到数据进行数据融合后沿贪心增长树转发给汇聚节点,贪心增长树上各中间节点执行相应的数据融合操作。DSDG数据协议通过构成高效的簇-树网络拓扑结构、对网络中数据流采用区分服务、在数据传输过程中采用高效的网内数据融合技术等方式,对现有数据收集协议进行了较大的改进。经过NS2平台的仿真测试,证明DSDG效果比较理想。
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