无线传感器网络协议栈与定位技术的研究与实现

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fogflower
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
无线传感器网络(WirelessSensorNetworks,WSN)是近年来无线通信与计算机网络领域的一个研究热点。无线传感器网络具有节点大规模密集部署、能量供给与节点资源有限、网络拓扑动态变化等特点,学术界对无线传感器网络的各种相关技术展开了丰富的研究。协议栈软件作为无线传感器网络的基础与核心,保证了网络中节点之间的正常通信,然而关于无线传感器网络协议栈软件的研究相对缺乏,本文正是在此背景下,对无线传感器网络协议栈及其软件实现进行了研究,重点研究了网络层的功能服务及其实现,同时,以协议栈软件为基础,本文以无线传感器网络的关键技术之一定位技术为重心,深入研究了无线传感器网络的定位技术与方案。   论文首先对基于Zigbee标准的无线传感器网络协议栈进行了简要介绍,并且概述了无线传感器网络中的节点定位问题及其基本原理。   其次,本文研究了无线传感器网络协议栈的软件实现。主要从无线传感器网络协议栈的核心层网络层进行研究,对网络层的基础服务和管理功能如数据服务、网络建立、地址分配以及路由功能进行了详细的分析,网络层的功能与服务是定位方案及其他应用的基础,为无线传感器网络的应用与服务提供支持。在对网络层相关技术进行研究的基础之上,分析了无线传感器网络协议栈软件的实现机制,介绍了协议栈软件实现的硬件平台与软件环境,并详述了网络层各项功能服务的实现方法与代码。   然后,本文在研究无线传感器网络协议栈的基础之上,对无线传感器网络关键技术之一的定位技术进行了深入的研究,介绍了多种现有常见技术方案,并分析其优缺点。基于现有硬件平台的资源有限的考虑,对基于RSSI测距的定位算法进行了详细的讨论,指出了现有算法的缺陷,并提出了一种基于RSSI测距的无线传感器网络定位算法,该算法将定位区域分为训练区与定位区两个区域,在训练区内完成RSSI测距模型的训练,在定位区内完成实际定位过程,同时,节点在定位开始前,依据本文提出的基于性能评价模型的参数确定机制确定定位参数,增强定位的自适应性。仿真表明,本文提出的算法较原有算法,能够有效减小由设备与环境差异性所引入的定位误差,同时增强节点在定位过程中的自适应性。   最后,本文研究了无线传感器网络节点定位的性能评价模型问题。在现有对无线传感器网络定位技术的研究中,缺乏对于节点定位性能评价模型的研究,然而,节点定位存在多种性能评价指标,如何综合客观的评价节点定位的性能,是一个亟待解决的问题。本文基于模糊数学理论,建立了节点定位问题中的性能评价模型,该性能评价模型既能用于不同定位算法之间的性能评价,亦能用于节点自身定位过程中的性能评价,同时,在此基础上,提出了一种基于性能评价模型的参数确定机制,使得节点在定位过程中能够获得定位的最优性能。
其他文献
博物馆是征集、典藏、陈列和研究代表自然和人类文化遗产的实物的场所,并对那些有科学性、历史性或者艺术价值的物品进行分类,为公众提供知识、教育和欣赏的文化教育的机构或
为实现国网公司提出的智能变电站一次设备状态检修的目标,需要对已有的数字化变电站进行升级改造,增加设备状态监测系统。无线传感器网络以其不需布线、施工简单、易于扩展等优点,是设备状态监测系统网络传输的有效方式。但目前无线传感器网络在变电站内的应用还比较少,主要是因为变电站内复杂的电磁环境对无线通信的影响的研究还相对缺失,并且缺乏有效的网络组网方案。本文依托国家科技重大专项,其研究成果将为数字化变电站的
如何获得蕴含了深度信息的深度图像是发展机器视觉的关键。三维测量通过各种方法使摄像机拍摄的二维图像变成蕴含了物体深度信息的深度图像,从而获得物体的三维信息来达到认知
19世纪中叶的象征主义文学思潮是一个影响世界的文学思潮.其代表人物之一的兰波也是其集大成者,写了许多带有象征主义色彩的优秀诗篇.其一 《幽谷睡者》就是其典型的代表作品
电源是通信设备的重要组成部分,在通信网的构成中,电源通常发挥着“心脏”的作用,通信电源是向通信设备提供交直流电的电能源,是整个通信网的能量保证,其能否正常运行直接影响整个通信网络的质量。蓄电池作为通信电源系统的重要组成部分,是电源系统稳定、可靠运行和优质供电的最后保证。因此,研究蓄电池的性能和健康状况具有重要的现实意义。本文通过分析总结阀控式密封铅酸(Value Regulated Lead Ac
随着计算机技术和生物医学工程技术的飞速发展,利用人体生物特征来研究有关人体身份、语音、指纹、表情等的生物识别技术成为安全验证的首选方式。在人工智能研究领域,人脸作为
认知无线电能感知周围环境并根据环境中的信息改变自身参数,优化服务质量,其信号的调制类型识别具有重要的意义。信号的调制类型识别可以为认知无线电系统提供工作频率、调制
近年来,光接入网正逐渐成为接入网领域的主流技术。以太网无源光网络(Ethernet passive optical network, EPON)以其速度快、费用低、开销低、网络结构灵活等特点,成为了下一
在建设我国社会主义特色文化的过程中,将传承民族民间民俗文化艺术与发展群众文化相结合能够有效助力现代社会文化的发展建设.然而,在时代的发展变化当中,我国的社会文化也呈
随着量子科学实验卫星"墨子号"发射升空,量子通信技术的发展将会受到越来越多的关注。量子通信的实现依赖于具有各种通信能力的节点和光子等基本粒子之间所产生的量子纠缠效