工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)中基于時延和優(yōu)先級路由算法研究

工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)中基于時延和優(yōu)先級路由算法研究

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1、■‘s’='?,.奪\.咕.少''心.心飛雜]1p分類號電?!崳姟蕖蓿墸埽犑剑墸?,.,’.’.。IUDC學(xué)號。7知./].'..早白'.V'戶f—'-*>―--一‘戀穿碩±學(xué)位論文Th'esis;forMastersDegree??論文題目工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)中基于時延和優(yōu)先級路由算法研究?*申請學(xué)位類別工程碩擊專業(yè)名稱控制工程 ̄研究生姓名蔡虎導(dǎo)師姓名、職稱萬加富教授周克良教授二〇

2、—六年六月學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明、本人聲明所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知-除了文中特別加標(biāo)注和致謝的地方外,論丈中不包含其他人己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含己獲得江西理工大學(xué)或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對木研究所做的任何貢獻均已在論文中做了明確的說明并表示謝意。一。申請學(xué)位論文與資料若有不實之處,本人承擔(dān)切相關(guān)責(zé)任研究生簽名:時間:從細(xì)/月今日嗦娘學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本人完全了解江西理工大學(xué)關(guān)于收集

3、:、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定即全學(xué)校有權(quán)保存按要求提交的學(xué)位論文印刷本和電子版本,學(xué)校有權(quán)將學(xué)化論文的部或者部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索,并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編W供查閱和借閱:學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部口或者機構(gòu)送巧論文的復(fù)印件和電子版。本人允許本學(xué)位論文被查閱和借閱,同意學(xué)校向國家有關(guān)保部口或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版,并通娃網(wǎng)絡(luò)向社會公眾提供信息服務(wù)。巧的學(xué)化論文在解密后適用本授權(quán)書學(xué)化論義作者簽名(手寫)導(dǎo)師簽名伴寫):乘私簽字日期:2^//年^月個

4、曰簽字日期:^[£年&月^曰分類號:密級:UDC:學(xué)號:碩士學(xué)位論文工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)中基于時延和優(yōu)先級路由算法研究ResearchonIndustrialwirelesssensornetworksroutingprotocolbasedondelaytimeandpriority學(xué)位類別:工程碩士作者姓名:蔡虎學(xué)科、專業(yè):控制工程研究方向:工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)教師:萬加富,周克良2016年5月30日江西·贛州摘要摘要隨著工業(yè)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的以太網(wǎng),工業(yè)總線已經(jīng)無法適應(yīng)智能化的工業(yè)環(huán)境下,大量設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸和

5、信息交互。無線傳感網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇楹驮O(shè)備交互的載體,逐漸替代傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式發(fā)揮重要作用。然而,無線傳感網(wǎng)絡(luò)由于傳輸范圍有限,工業(yè)環(huán)境復(fù)雜等原因,往往存在延時大,信道擁堵,低可靠性等問題。本文中,首先通過工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的描述,展現(xiàn)了無線傳感網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化途徑;進而通過基于時延的路由算法和基于優(yōu)先級的退避算法,實現(xiàn)了對于數(shù)據(jù)發(fā)送過程中的延時的優(yōu)化以及重要數(shù)據(jù)發(fā)送的保證;最后通過在智能檢測系統(tǒng)中無線傳感網(wǎng)絡(luò)的使用,體現(xiàn)了工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用。本文的研究主要包含以下內(nèi)容:針對工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)體系,闡

6、述了工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的三層架構(gòu),明確了每一層在工業(yè)中的地位;通過無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分層的介紹,指明了每一層在無線傳輸過程中的作用,引出了改進的方法。針對工業(yè)環(huán)境下,節(jié)點眾多,需要通過多跳的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的特點,提出了一種基于時延的路由算法;根據(jù)地理路由協(xié)議中發(fā)現(xiàn)路由節(jié)點的方法,通過傳輸角度和傳輸距離,選擇距離理想節(jié)點最近的節(jié)點作為下一跳節(jié)點,優(yōu)化了傳輸路徑,減少了轉(zhuǎn)發(fā)跳數(shù),縮短了傳輸時延;利用OPNET仿真對比,驗證了優(yōu)化算法的優(yōu)越性。針對大量數(shù)據(jù)通過中心節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)碰撞,等待時間過長,丟包嚴(yán)重的問題,提出了一種基于優(yōu)先

7、級的退避算法;根據(jù)分布式協(xié)調(diào)機制中通過退避指數(shù)解決碰撞問題的方法,通過設(shè)定數(shù)據(jù)的優(yōu)先級,根據(jù)優(yōu)先級計算數(shù)據(jù)的退避指數(shù),實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效調(diào)度,同時也保障了重要數(shù)據(jù)的傳輸;通過仿真實驗的對比,驗證了算法的有效性?;诠I(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計了一個實時性的信息監(jiān)測系統(tǒng);系統(tǒng)中工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)作為感知和數(shù)據(jù)交互的重要媒介,不僅僅用于環(huán)境數(shù)據(jù)的收集,也保障了數(shù)據(jù)的傳輸,貫穿著整個體統(tǒng)的工作和運行,進一步體現(xiàn)了新模式下工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的重要應(yīng)用。關(guān)鍵字:工業(yè)無線傳感網(wǎng)絡(luò);時延優(yōu)化;優(yōu)先級;退避算法;數(shù)據(jù)交互IAbstractAbstra

8、ctWiththerapiddevelopmentofindustry,thetraditionalEthernet,industrialbushasbeenunabletoadapttotheintelligentindustrialenvironmentwhichcontainsalargenumberofdatatransm

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