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分层多跳MESH-LEACH协议的设计与移植
| 论文题名： | 分层多跳MESH-LEACH协议的设计与移植 |
| 关键词： | 无线传感网;MESH-LEACH协议;分簇路由算法;停车场;停车诱导系统 |
| 摘要： | 无线传感器网络(wireless sensor network，WSN)是一个全新的信息获取平台，由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微小节点通过自组织的方式构成，能够实时监测、采集环境中的信息，并对这些数据进行处理，远程发布给用户。路由协议是无线传感器网络的核心技术之一，解决整个网络的数据传输问题，它的性能和整个网络密切相关。由于无线传感器网络的应用背景相差极大，因此无线传感网路由协议的设计要与应用背景密切相关。本文通过分析了现有一些较为典型的路由协议，综合各自的优缺点，针对一个七层停车场车位诱导系统的应用背景，提出了一种适应大规模网络的新型路由协议--MESH-LEACH，在对协议进行仿真的基础上，详细介绍了在停车场硬件平台的移植设计，系统测试表明基于该协议的车位诱导系统能很好的运行，实现215个车位检测。 本文首先介绍了无线传感网的概念、特点、网络体系结构以及关键技术，在介绍并分析现有的几种典型的路由算法的优缺点的基础上，选择了层次式分簇路由算法LEACH作为研究重点，根据无线传感网能量模型分析了簇头的取值问题，当簇头概率取不同值时，对LEACH算法进行MATLAB仿真，仿真结果与理论计算结果进行比较，得出最佳簇头概率的取值。同时本文针对LEACH算法存在的缺陷对其进行改进，引入MESH网络，通过对MESH路由进行性能分析，结合LEACH和MESH各自的优缺点，设计了一种LEACH协议结合MESH拓扑的以数据为中心的分层多跳路由算法--MESH-LEACH，较好的解决了LEACH协议在大规模的无线传感器网络中应用存在的问题。 本文重点介绍了MESH-LEACH协议针对停车场车位引导系统的移植设计，把停车场的每个车位检测器作为一个传感网节点，按LEACH算法组成簇，引入骨干路由BB，按一定的路由策略组成MESH衔接网络，最终将车位信息转发SINK节点。基于停车场车位引导系统的路由协议，主要包括超帧，网络同步，频点地址分配，超帧调度，程序结构，SINK数据处理流程、CSMA/CA算法等多方面的设计，最终在硬件平台上实现协议，成功应用于一个七层停车场车位诱导系统，实现215个车位检测。对移植后的协议进行多方面的测试，并分析了测试存在的问题，提出解决方案。 |
| 作者： | 申屠旭丹 |
| 专业： | 微电子学与固体电子学 |
| 导师： | 李文钧 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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