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工业无线网络技术是一种本世纪初新兴的、面向设备间短程、低速率信息交互的无线通信技术,是继无线传感器网络和现场总线技术之后工业控制领域的又一个热点问题。论文从工业无线网络技术出发,重点研究用于工业过程测控的工业无线网络路由关键技术,在工业无线网络的节能路由算法、数据聚合方法、能量感知型路由协议、簇间数据聚合路由机制等方面展开研究。在工业现场环境中,传感器节点多为不具备供电能力的数据采集设备,因此现场数据采集设备的节能问题至关重要；而路由节点在工业过程测控实际中可以具备持续供电能力,所以数据的可靠传输问题就更为关键。本文面向工业无线网络的路由关键技术,重点研究节能路由和数据可靠传输问题。通过对WIA-PA(Wireless Networks for Industrial Automation-Process Automation)结构的深入分析,基于WIA-PA的两个网络拓扑层次(即：基于传感器节点组成的星型结构现场数据采集网络和基于路由节点组成的网状(Mesh)结构数据传输网络),并紧密结合WIA-PA的特性,从节能路由和数据聚合两类基础技术入手,重点研究WIA-PA的现场设备的节能路由技术和路由设备间的数据可靠传输技术。本文在系统分析现有无线传感器网络中的节能路由算法基础上,基于WIA-PA的两层结构,重点阐述了WIA-PA中的节能路由算法,提出了多路径节能路由算法、基于虚拟通信关系(VCR)的路由算法和最大生命期路由算法。通过仿真实验表明,所设计的算法在有源无源混合的工业无线网络环境中具有明显优势。在WIA-PA的数据可靠传输技术方面,本文详述了WIA-PA可靠传输机制中的数据聚合方法和多径路由机制。通过对WIA-PA中数据聚合方式的细致分析,提出了一种适用的数据聚合路由机制,该机制引入了最小聚合树,从全局角度为网络节约了传输成本和能源消耗,理论分析和仿真实验结果都表明本文设计的簇间数据聚合路由机制可以有效降低WIA-PA的通信代价。在可靠传输机制研究的基础上,给出了WIA-PA中的多径路由机制及其实现方法,并通过仿真实验分析了多径路由的抗干扰能力和链路适用性等关键技术指标,实验结果表明该方法对解决WIA-PA的可靠传输问题具有良好的效果。论文设计了面向工业无线网络的能量感知型路由机制,包括链路质量估计、发送功率自适应调节、备用／并行多径传输、能量感知等核心功能模块。然后,基于OMNeT++网络仿真软件和Mobility Framework编程框架,结合实际的工业场景米设定网络拓扑和相关仿真参数,对所设计的能量感知型多径路由机制及相应经典路由机制进行了仿真和性能分析。仿真结果表明,本文设计的路由机制是可行的,能够以更少能耗和较低延迟保证数据传输的可靠性,并有效提高了网络的生存周期。