利用发送和接收时隙分配策略改善无线传感器网络MAC协议能效

针对无线传感器网络中存在数据冲突和串音而影响MAC协议能量效率的问题,提出了基于接收和基于发送的TDMA-MAC协议时隙分配策略。通过考虑各种无线收发器模式(即发送、接收、休眠和空闲)花费的不同时间段来计算WSN能耗,假设聚类中WN数据包时间间隔为指数分布,采用两级TDMA方法实现对多步聚类的评估。利用OPNET Modeler软件执行仿真实验验证了该模型的有效性,仿真结果表明,基于接收的SAS能效是基于发送的SAS的五倍,相比基于分簇的TDMA/CDMA混合HCT-MAC协议,该协议可节省4.3%的能量,减少了0.35ms的端到端延迟,相比倍增超周期多信道MAC协议,可节省10.8%的能量,减少了1 ms的端到端延迟。

LoRa技术在油田数据采集系统中的应用

针对现有网络通信技术在复杂油田环境中组网困难和超高功耗的问题,采用低功耗、超长距离无线通信LoRa技术以提高网络通信技术在智慧油田数据采集系统中的精度和实时性,降低组网难度。通过对LoRaWAN无线标准协议和轮询时隙分配算法的研究,设计了一种基于LoRa扩频技术的差异性时隙分配策略的无线数据采集方法,在OPNET 14.5平台对改进的方法进行仿真。仿真结果表明,使用该方法的自组网络吞吐量相比固定时隙分配策略有了明显的提高,有效降低了重要数据节点数据上报周期,增加了网络信道的利用率,该方法可进一步实现油田数字化建设。