无线传感网动态路由协议研究开题报告

 2021-08-08 21:36:36

1. 研究目的与意义

当计算机的运算速度突飞猛进,使得数据处理和计算能力迅速提升后,当存储器的容量无限增长,使得海量存储实现时,当网络宽带不断提升,传输数据变得容易时,我们发现信息的采集和获取逐渐落后。此时,集传感器技术,信息处理技术和网络通讯技术于一体的无线传感器网络技术应运而生。无线传感器网络(WSN)是由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息,并最终把这些信息发送给网络所有者的。WSN作为一个新兴技术,有着广阔的前景。在军事国防,工农业,城市管理,生物医疗,环境监测,抢险救灾,防恐反恐等领域有着重要的研究价值。

路由技术是WSN通信层的核心技术。从路由角度看,无线传感器网络既不同于传统网络,也有别于移动自组网。传感器网络远离网络的中心,网络协议和结构等不同于传统的网络。从功能角度看,它实现着传感器到数据处理中心的数据采集。采用数据融合的方式进行传输,减少数据的冗余,减少传输的数据流量。WSN中节点的移动性能较弱,但是动态拓扑实时性较强。针对其自身特点,路由协议设计的主要目的是尽可能减少能量的消耗,以延长网络的生存周期。传统的路由协议对于WSN来说并不适用,所以研究专用的路由协议尤为重要。而对于野外恶劣环境等的研究中,节点的具体情况我们不能够及时处理,且有时涉及范围较广,所以针对某些节点的死亡,系统需要重新组网,动态拓扑结构实时变化等问题,研究动态路由协议也是具有重大价值的。

2. 国内外研究现状分析

传感器网络的研究起步于20世纪90年代末期。从2000年起,国际上开始出现一些有关传感器网络研究结果的报道。目前传感器网络已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注。美国国防部和各军事部门较早开始研究wsn,并通过国家自然科学基金等机构支持相关研究。

美国很多大学都已开展传感器网络的研究,其中最具代表性的是加州大学伯克利分校和intel公司联合成立的智能尘埃实验室。此外,在节点芯片研究上,有国际著名的芯片大厂如ti、atmel公司的处理器芯片、chipcon公司的无线传输芯片等,在软件上,很多著名的公司为节点的组网开发了软件协议栈,加州伯克利大学研发的节点组网专用操作系统tinyos,为无线传感网的组建和其他方面的测试研究提供了基础。

我国对wsn的发展也十分重视。1999年,wsn首次正式出现于中国科学院《知识创新工程试点领域方向研究》的信息与自动化领域研究报告中,作为该领域提出的五个重大项目之一。随着知识创新工程试点工作的深入,2001年中科院依托上海微系统所成立微系统研究与发展中心,引领院内的相关工作,并通过该中心在无线传感网的方向上陆续部署了若干重大研究项目和方向性项目。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

3. 研究的基本内容与计划

内容:

(1)搜集资料,了解wsn路由协议的相关概念。

(2)利用实验平台,进行动态网络路由方案的数据传输和采集,并比较。

剩余内容已隐藏,您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容!

4. 研究创新点

一般我们研究的节点都是静止的,少量的节点放置于监测区域内,一般使用静态路由协议就可以解决网络层数据包的传输问题,此时的网络拓扑结构可以人为的根据实际情况来进行修改,网络的安全性能较好。

而当网络环境很复杂,节点众多时,静态路由协议就不是特别适用了。此时,管理员很难设置大量的节点,因为网络结构复杂无法弄清楚拓扑结构,难以对变化的环境做出调整。而动态路由协议可以实时的适应网络结构的变化。解决当某些节点死掉后,整个系统的崩溃的情况。动态路由可以动态更新路由器表,使系统重新组网,避免系统的崩溃。本课题在研究的时候,会致力于对野外监测中常用的动态路由协议的仿真和实验验证,这也可以更有效的知道协议的实际应用效果,而不是仅仅的理论研究,使得研究更加真实,可靠。

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付