2025年無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)踐與創(chuàng)新研究報(bào)告_第1頁(yè)
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WSN中的能量能耗重要包括通信能耗、感知能耗和計(jì)算能耗,其中通信能耗所占的比重最大,(收發(fā)時(shí)間不能減少),及減小占空比。不需要關(guān)閉,因此老式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議無(wú)法直接應(yīng)用于WSN,多種針對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的M協(xié)議相繼提出。既有的WSNMAC協(xié)議按照不一樣的分類(lèi)方式可以提成許多類(lèi)型,其中根據(jù)信道訪問(wèn)方略的不一樣可以分為:X-MAC協(xié)議也基于B-MAC協(xié)議的改善,改善了其前導(dǎo)序列過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題,將前導(dǎo)序列分割成許多頻閃前導(dǎo)(strobedpreamble),在每個(gè)頻閃前導(dǎo)中嵌入目的地址信息,非接受節(jié)點(diǎn)盡早丟棄分組并X-MAC在發(fā)送兩個(gè)相鄰的頻閃序列之間插入一種偵聽(tīng)信道間隔,用以偵聽(tīng)接受節(jié)點(diǎn)的喚醒標(biāo)識(shí)。接X(jué)-MAC還設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)算法,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)流量變化動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)的占空比,以減少單跳延時(shí)。長(zhǎng)處:X-MAC最大的長(zhǎng)處是不再需要發(fā)送一種完整長(zhǎng)度的前導(dǎo)序列來(lái)喚醒接受節(jié)點(diǎn),因而發(fā)送延時(shí)和收發(fā)缺陷:X-MAC原理圖如圖3所示:SRDwelltimequeuedpackets∠DATAPerTransmitReceiveP1.時(shí)間劃分2.迅速睡眠3.鎖時(shí)優(yōu)化ContikiMAC只使用了異步的機(jī)制,沒(méi)有標(biāo)識(shí)信息也沒(méi)有層消息。時(shí)間劃分:ContikiMAC協(xié)議具有一種基于傳播過(guò)程中精確時(shí)間度量的、能量高一種價(jià)格低廉的CCA(空閑信道檢測(cè))機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)這種機(jī)制使用無(wú)線電收發(fā)器的RSSI(接受信號(hào)強(qiáng)度指示值)來(lái)判斷指定信道的狀態(tài)。ContikiMAC中的時(shí)間劃分必須滿足一系列的限制。如圖4:圖4ContikiMAC中的時(shí)間劃分tr:進(jìn)行一次穩(wěn)定的RSSI指示所需要的時(shí)間在IEEE802.15.4原則下,不等式中某些變量被固化,如IEEE802.15.4原則定義的ta值為12個(gè)時(shí)間點(diǎn)我,在802.15.4中,一種時(shí)間單位是4/250ms.然后td=40/250,tr是由cc2420無(wú)線收發(fā)器的給出了ts的下限,0.736ms(0.352+0.384),這也為我們的能傳播的最小報(bào)文長(zhǎng)度設(shè)了限制。對(duì)其他參數(shù),contiki系統(tǒng)中使用時(shí)間參數(shù)配置為:ti=0.4mstc=0.5msts=0.884ms迅速睡眠:contikiMAC中的并不實(shí)質(zhì)性地檢測(cè)數(shù)據(jù)傳播,而只是檢測(cè)無(wú)線信道的信號(hào)強(qiáng)度與否在特定的門(mén)限值返回睡眠迅速睡眠如圖5所示:該機(jī)制類(lèi)似于Wise-MAC,假設(shè)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)接受節(jié)點(diǎn)均有一種周期的、穩(wěn)定的喚醒時(shí)間間其傳播數(shù)據(jù)包。D1.我分別測(cè)試4、8、12、16個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí),contikimac和xmac在能量消耗和丟包率兩方面的特點(diǎn)。2.如下是4個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)的截圖:mulatlon-Cooja:Themulatlon-Cooja:TheStartPausestepReload00:31.184ID:3SendingZoomEventsMotes0.08%NetworkNotes00:30.596ID:1Sinkg00:30.989ID:1sink123ulationMotesIoolsSetNetwork□口×PowerTracker:8motes日OEMoteRadioon(%)Radio7.92%3.46%9.58%9.16%9.51%3.40%3.64%5.22%9.04%4.39%0.19%0.84%0.42%0.41%0.96%0.50%Printtoconsole/CopytoclNetworkJ口×Simulationcontrol-J口×PowerTracker:8motesO56上4.如下是12個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)的截圖:Network-J口×3⑤MoteRadioon(%)RadioTX(%)RSky40.63%0.18%40.78%0.71%0.54%0.50%0.45%0.79%nulationMotesToolsSettingsnulationMotesToolsSettingsNetwork口口區(qū)PowerTracker:12motesTimeMoteMessa00:29.919SendingSendingSendingSky99.59%0.71%0.53% ..M5.如下是16個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)的截圖:simulationMotesIoNetwork口口×MoteRadioon(%)RadioTX(Sky6Sky7Sky8Sky9Sky10Sky11Sky12Sky13Sky15Sky1619.05%11.15%14.13%10.04%9.08%0.89%0.59%0.20%0.45%0.61%0.81%0.59%0.60%0.79%0.63%0.75%00:28.059SendingEditViewZoomEvents出Networkr8.98%3.90%口0.52%1.(void)setDownloadProgressBlock:(void(^)(NSUIntegerbyt1.在計(jì)算sending和got數(shù)目需要自己寫(xiě)一種downTask類(lèi),負(fù)責(zé)記錄。downTask重要代碼來(lái)源網(wǎng)ConnectionOperationalloc]initWithRequest:request];</span>1.[connectionOperationNSLog(@"bytesRead:%zi",bytesReaNSLog(@"totalBytesRead:%zi",totalBytesReaNSLog(@"totalBytesExpectedToRead:%zi",totalBytesExpectedToReaweakSelf.downTask.totalReadPeriod+=weakSelf.downTask.totalRead+=if([currentDatetimeIntervalSinceDate:}}//NSLog(@"totalBytesRead:%zi",totalByt}8.試驗(yàn)得到的成果數(shù)據(jù)如下:4個(gè)節(jié)點(diǎn)丟包率8個(gè)節(jié)點(diǎn)丟包率12個(gè)節(jié)點(diǎn)丟包率16個(gè)節(jié)點(diǎn)丟包率9.能量消耗部分截圖.MoteRadioon(%)RadioTX

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