ZigBee无线传感器网络休眠策略研究与设计

作     者：张家正 

作者单位：内蒙古大学 

学位级别：硕士

导师姓名：魏凤歧

授予年度：2015年

学科分类：08[工学] 080202[工学-机械电子工程] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0802[工学-机械工程] 

主      题：节能 OMNeT++ CC2530 能量均衡 动态休眠策略 局部同步 

摘      要：随着无线传感器网络的研究与应用成为当前科技前沿热点之一,它受到了人们广泛持续的关注。由于无线传感器网络节点一般使用电池供电,并长时间部署在无人值守的环境下,其能耗问题成为了无线传感器网络的关键问题之一。本文以能耗问题为出发点,对无线传感器节点的节能问题进行分析研究,提出了动态休眠策略。本文的动态休眠策略是以节点采集的数据为基础,首先使用一次移动平均法与二次移动平均法得到预测值,通过预测值与实际数据的对比结果来动态确定休眠时长。其次为了解决网络的能量均衡问题,协调器节点统计所有节点的能量值并计算出全局平均能量值,然后再将全局平均能量值通知给网络中的其它节点,网络中的节点将各自能量值与全局平均能量值的对比结果作为影响各自休眠时间长短的重要因素之一。最后为保障终端节点与路由节点的通信,防止在同一个局部网络中两个或两个以上终端节点同时与路由节点通信情况的发生,本文进行了局部时间同步的研究。本文应用OMNeT++网络仿真软件进行了动态调节休眠时长和能量均衡功能的设计与实现,同时在CC2530平台上完成了动态调节休眠时长、能量均衡以及局部同步的设计与开发,并取得了预期的效果。通过实验表明此研究在实际使用过程中能保证数据的完整性及较高的准确度,延长了网络寿命,达到了功耗节能的目标。