基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)TinyOS系統(tǒng)的MAC層協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN: wireless sensor network)技術(shù)已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)與通信領(lǐng)域一個(gè)活躍的研究分支。其廣泛的應(yīng)用前景將會(huì)給人類生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域帶來深遠(yuǎn)影響。
　　 媒體訪問控制（MAC: Medium Access Control）協(xié)議處于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的底層，主要功能是使傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)公平有效地共享通信媒介，對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的性能有較大影響。與傳

2、統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)不同，提高節(jié)點(diǎn)能量效率和網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)要求的MAC協(xié)議，具有非常重要的實(shí)際意義。
　　 目前，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的研究大多處于仿真階段，本文基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)Telosb與操作系統(tǒng)TinyOS研究了三種MAC協(xié)議——S-MAC協(xié)議(S-MAC: Sensor-MAC protocol), T-MAC協(xié)議（T-MAC: Timeout-MAC

3、 protocol）與Cluster-MAC協(xié)議的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。論文首先對(duì)無傳感器網(wǎng)絡(luò)的三種MAC協(xié)議進(jìn)行原理分析與理論上的性能比較；然后，根據(jù)協(xié)議的具體工作機(jī)制，研究三種MAC協(xié)議在Telosb節(jié)點(diǎn)與TinyOS操作系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)；最后，使用Telosb節(jié)點(diǎn)對(duì)已實(shí)現(xiàn)的MAC協(xié)議進(jìn)行性能測(cè)試與比較，通過測(cè)試，確認(rèn)三種MAC協(xié)議各自的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。
　　 本文的工作為在Telosb節(jié)點(diǎn)與TinyOS操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的MAC