基于無線傳感器網絡的MAC協議研究.pdf

1、傳感器技術、微機電系統、網絡和無線通信等技術的進步，推動了無線傳感器網絡的產生和發(fā)展。隨機分布的大量的傳感器節(jié)點，以無線自組織的方式構成網絡，通過節(jié)點中內置的各種類型的傳感器收集周邊外部環(huán)境中的聲音、圖像、溫度、濕度、壓力和地震波等數據信息，以無線短距離、低功耗、多跳的通信方式，將采集到的數據傳輸到信息中心。無線傳感器網已經引起了軍事、商業(yè)、學術界的高度重視，它已被預見在軍事、環(huán)境、醫(yī)療、空間探索、災難拯救、交通和海洋監(jiān)測等特殊領域具有

2、廣泛的應用領域和使用價值。 無線傳感器網絡是一門新興技術，國外對無線傳感器網絡的研究處于蓬勃發(fā)展時期，國內對無線傳感器網絡方面的研究處于起步階段，但國內與國際水平的差距并不很大，及時開展這項前沿技術的研究，對整個國家的國防、政治、經濟將有重大的戰(zhàn)略意義 單個無線傳感器節(jié)點攜帶的能量、計算能力、存儲能力和通信能力等資源非常有限。無線傳感器網絡具有自組織性、可擴展性、節(jié)點數目多、動態(tài)拓撲等特點。無線傳感器網絡領域內的研究熱

3、點較多，本文主要對基于無線傳感器網絡的MAC協議進行研究，先介紹了現有的幾種典型的MAC協議，如：IEEE802。11、S-MAC協議、PAMAS協議等，對這幾種MAC協議進行了分析比較。無線傳感器MAC協議設計時需要把節(jié)約能量作為首要目標，同時也要考慮可擴展性和網絡效率。現有的MAC協議一般都是在能量和延遲中尋求均衡，通過增加網絡延遲來換取能量的節(jié)約，或者為了減少網絡延遲卻增加了能量消耗。 S-MAC協議是一種典型的基于競爭機

4、制的無線傳感器網絡MAC協議。S-MAC協議節(jié)省能量，具有良好的可擴展性，但S-MAC協議網絡效率不高。針對S-MAC協議網絡吞吐量小的缺陷。作者提出了兩種改進方案—S-MAC SSDS協議和S-MAC Sift協議。 S-MAC SSDS和S-MAC Sift協議協議都保持了S-MAC協議節(jié)省能量和可擴展性好的優(yōu)點，都是為了提高網絡的吞吐量。但它們使用不同的方法。S-MAC SSDS協議采用慢啟動遞減競爭窗口大小的方法讓節(jié)點保