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《北京交通大学》 2011年
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基于SimpliciTI协议和JXTA协议的无线传感器网络的实现与P2P互联

王晶晶  
【摘要】:无线传感器网络属于新兴的通信应用网络,有着十分良好而广泛的应用前景,亟待研究的深入。SimpliciTI协议专为小型RF网络而设计,通过该协议建立的无线传感器网络功耗低,成本低,易于实施和部署。Sun公司的JXTA项目在于提供一个开放、通用、互操作的P2P开发平台,通过借助已有的通信网络,如局域网、无线Mesh网络等,将多个无线传感器网络以P2P的方式互联起来,能够实现数据的发布和共享,扩大无线传感器网络的覆盖范围,同时使网络具有非中心化、健壮性、可扩展性等优点。 本文主要进行了基于SimpliciTI协议和JXTA协议的无线传感器网络的实现与P2P互联。论文主要包括两部分内容:第一部分是基于SimpliciTI协议的无线传感器网络的设计与实现;第二部分是基于JXTA协议的无线传感器网络的P2P互联设计、实现与测试。 在无线传感器网络的设计与实现中,首先深入分析了SimpliciTI协议的模块组件、协议架构、支持的设备类型与拓扑结构、协议地址、帧结构、API函数、支持的硬件开发环境等内容;在此基础上,详细介绍了无线传感器网络的设计与实现过程,包括系统的总体设计、各功能节点的硬件选型和设计,以及各功能节点的软件设计;最后在教学楼内的实验室环境中进行了无线传感器网络的部署,并对无线传感器网络的建立以及数据的发送与接收进行了测试。 在无线传感器网络的P2P互联设计中,首先深入研究了JXTA协议,包括JXTA协议的3层结构、相关概念、协议内容,以及网络查询过程等内容。在此基础上详细设计与实现了无线传感器网络的P2P互联方案,包括多个无线传感器网络构建P2P网络的设计思想、系统构成,以及P2P网络中WSN网关和WSN控制单元软件设计的详细过程,并在实验室大楼的有线网络上对无线传感器网络的P2P互联进行了测试,主要包括功能性测试及应用程序的时延性能测试。 然后,研究了在无线Mesh网络上通过JXTA平台构建P2P网络,实现无线传感器网络的P2P互联。在深入理解无线Mesh网络的概念、特点、网络结构、关键技术,以及应用场景的基础上,详细介绍了基于无线Mesh网络的P2P-WSN系统的设计思想、系统构成,以及无线Mesh网络的硬件选型。最后,在实验室大楼中对网络系统进行了测试,并对各种性能进行了测试和对比。测试结果表明,程序设计得到了预计的运行效果。
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