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异构无线传感器网络多链路传输技术的设计和实现

崔捷  
【摘要】:目前,无线传感器网络链路传输技术多是基于IEEE802.15.4协议的,难免造成传输速率低、丢包严重等问题,其应用因此也受到限制。异构无线传感器网络可以将多种链路传输技术有效地融合,为用户提供更优质的服务。 论文的工作依托于CNGI“下一代互联网技术实现智能建筑节能的应用示范”项目,设计并实现了异构无线传感器网络多链路传输技术。 论文首先综述了异构无线传感器网络的研究背景及发展现状,分析了现有异构无线传感器网络中链路传输技术存在的问题。基于IEEE802.15.4和IEEE802.11g协议,论文提出一种异构无线传感器网络结构。在监控区域内布置高端节点与低端节点。高端节点选用ARM节点,提供两种无线接口;低端节点选用单片机节点,无线接口速率相对较低。通过对两种节点和MAC层的IEEE802.15.4和IEEE802.11g协议以及相应的路由协议进行分析,论文提出了多链路传输技术。该技术可以根据信息类型选择合适的链路传输,提高整个网络的性能,优化用户的服务体验。 然后针对异构无线传感器网络结构,论文在ARM节点上移植了软件系统平台。在系统平台上设计并实现了多链路传输系统,分别对初始化模块、任务调度模块、数据传输模块、数据采集模块、多链路选择模块和图像传输模块的设计思想和技术实现流程进行详细的分析。论文借助Linux内核实现高端ARM节点的基本功能,并实现多链路选择和图像数据的采集传输。 最后在实际环境中搭建异构无线传感器网络,测试了两种无线链路上网络的连通性,并通过红外-图像监控的实验验证了多链路传输技术。测试结果表明,多链路传输技术可以使ARM节点接入两种无线链路的网络进行通信。通过对数据的多链路选择,数据可以在两种无线链路上传输。该系统可以应用于图像监控的实际场景中。


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