面向工业测控应用的无线Mesh网络路由协议研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李邦祥1,2 |
| 答辩日期 | 2007-06-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 沈阳 |
| 导师 | 于海斌 |
| 关键词 | 工业无线 Mesh网络 路由 链路质量 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 学位专业 | 机械电子工程 |
| 其他题名 | Wireless Mesh Routing Protocols Optimized for Industry Monitoring and Control Applications |
| 英文摘要 | 今天，无线网络已经深入到了世界的各个领域之中，随着传感器/射频技术以及各种无线技术的发展，将无线mesh网络技术引入到工业应用之中，如工业监测和工业控制应用，已经被提上日程而且正成为当前新的研究热点。工业无线mesh网络是由大量的感知和通信现场设备组成的，受成本和空间的限制，这些现场设备的存储、通信以及计算能力都非常有限，而且每个节点兼有路由器的功能，如何对它们进行有效的管理，如何设计高效可靠的路由协议均面临着巨大的挑战，本文对此进行了深入的研究，主要内容如下： Zigbee标准具有低速率、低能耗、安全可靠等特点，非常适合于家庭自动化、建筑自动化和工业自动化应用。本文我们根据国际标准，分析、设计和实现了ZigBee协议栈。我们采用的单片机Atmega128，它仅有128K字节系统可编程闪存空间和4K字节的内部SRAM, 所以我们没有引入任何操作系统而且采用共享缓冲区进行数据收发和交换以节约有限的存储空间。最终，我们实现了规范中定义的所有功能，包括网络设备管理和mesh路由。针对工业监测中多对一的周期性数据采集应用，我们提出一个能量高效的高可靠低开销逐跳多径路由协议PHMP。根据应用特点，综合利用定期和实时估计器评估链路质量，提高了选路质量，在此基础上实现高质量的多径路由。与现有的多径路由协议相比，PHMP摒弃传统的端到端节点独立的多径路由，而设计实现了一种高可靠低开销的逐跳多径路由，而且在保证可靠的报文到达率的情况下还综合考虑了网络中节点能耗的均衡性。仿真结果表明PHMP能够提高选路质量，以较小的能量开销和存储开销提高数据传输的可靠性，并且可以提高网络中节点能耗的均衡性从而尽可能的延长网络生存时间。最后，设计了一种的低开销的组播通信方法。在充分考虑工业监测应用特点的前提下，利用能力较强的中心设备（如网关设备）来协助资源受限的现场设备进行组播的维护和管理，在不需要增加额外的接入点的情况下降低网络运营成本，节约现场设备有限的存储空间，减少现场设备的组播通信开销，延长网络的生存时间。而且，由于组播的维护和管理在能力较强的中心设备上以集中的方式进行，易于实现和管理。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-11-29 |
| 产权排序 | 1 |
| 页码 | 70页 |
| 分类号 | TP274 |
| 源URL | [http://210.72.131.170//handle/173321/313]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_工业信息学研究室_工业控制系统研究室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院沈阳自动化研究所 2.中国科学院研究生院 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李邦祥. 面向工业测控应用的无线Mesh网络路由协议研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2007. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
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