无线传感网中SMACS协议的节能改进算法

无线传感器网络通常由大量微型传感器节点组成,可以在各种环境下收集数据,它通过携带能量有限的电池来供应能量,通常部署在区域环境复杂,甚至工作人员不能到达的场合,所以,传感器网络节点往往能量有限,而且不能更换,如何高效使用能量是传感器网络面临的首要挑战。MAC协议处于传感器网络协议的底层,对传感器网络的性能有很大影响。文中讨论了无线传感器网络中的一种自组织无线传感器网络协议—SMACS协议的基本思想,研究了造成节点能量浪费的主要原因,并提供了一种新的更节能的SMACS协议超帧的改进算法。

无线传感器网络SMAC协议的研究与改进

介质访问控制(MAC)协议是保证网络高效通信的关键网络协议之一。传感器介质访问控制(SMAC)协议是以节能为目的的MAC协议。介绍了SMAC协议工作原理,针对SMAC协议退避机制的缺陷,借鉴二进制指数退避算法,在SMAC协议的基础上引入了一种具有公平性的退避机制。节点根据接入信道的次数动态调整竞争窗口,退避失败时冻结退避计时器,在下个竞争周期继续计时,增加了节点接入信道的公平性,减小了碰撞,增大了吞吐量和信道利用率。仿真结果表明:改进后的SMAC协议在吞吐量,能量消耗和能量利用率方面相对于SMAC协议有显著的提高,起到了节能的效果。

基于功率控制WSNs的SMAC协议仿真研究

文中提出一种基于SMAC思想的MAC协议,在SMAC协议中加入功率控制机制,以相邻传感器节点数量来调整发射功率的大小,为不同的相邻传感器节点选择合适的功率等级,建立功率等级表,节点通过查询调度表以最优功率发送数据包;最后通过NS2仿真实验验证加入功率控制机制的MAC协议在节约能耗、降低延迟、提高吞吐量和数据包投递率等方面的优势。

无线传感器网络SMAC协议的节能改进

分析SMAC协议的工作过程以及自适应侦听的原理,针对该机制存在的无谓侦听问题提出改进方案。在协议中引入上下节点表,使节点自行判断是否应当被唤醒,避免无谓侦听,减少能量损耗,同时对该改进方案进行仿真。实验结果表明,该方案是有效的。

组建SMAC协议构架的ZigBee星形网络

在Freescale公司SMAC协议构架的基础上提出一种组建ZigBee星形网络的有效方法。本文给出了网络节点的硬件构成,详细分析了网络组建的软件设计思想;并将该无线网络应用于某纺织车间线路改造的项目中,解决了原车间布局下的多台设备之间不易走线的问题,大大降低了成本。

基于SMAC协议的无线传感网跨层性能研究

研究了分布式无线传感网SMAC协议在不同拓扑、消息到达间隔以及传输占空比下在实际路由协议中的综合性能,以及SMAC与不同路由协议配合时网络的性能.分析了支持睡眠的MAC协议对路由协议的影响,为进一步进行跨层设计提供依据.*

基于无线传感器网络的混合MAC协议

结合载波侦听多路访问(CSMA)与时分多址(TDMA)的工作方式,提出一种基于无线传感器网络的混合介质访问控制(MAC)协议。引入快速冲突解决算法,对CSMA模式下的SMAC协议进行改进,使其争用窗口可以随着网络流量变化而动态改变,从而完成CSMA模式与TDMA模式的平滑切换。OMNeT++平台上的仿真结果表明,该协议能提高信道利用率,延长网络生命周期。

无线传感器网络动态节能信道接入协议

为了使无线传感器网络移动节点加入时能快速地建立连接并且能量消耗较低,提出一种动态、节能的信道接入控制协议DEE-MAC.该协议以一种新颖的方式在TDMA的基础上叠加了动态分簇和优先级竞争簇头机制,在移动和静止场景中,既有最低性能保障,又有较高信道利用率.仿真结果表明,有移动节点加入时,DEE-MAC协议在数据吞吐量、延时以及丢包率方面比SMAC协议都有明显改善.

速率自适应的树状采集型MHWSN跨层MAC协议

中高速传感器节点能量严重受限,节能是中高速传感器网络(Medium and High Rate Sensor Networks,MHWSN)中MAC协议设计的首要问题。针对SMAC协议固定占空比不能适应中高速网络中多种速率混合业务传输的特点,提出了一种适应于数据采集型应用的速率自适应的MAC协议(AMAC)。AMAC协议在SMAC基础上,采用了基于跨层的速率自适应机制和交错唤醒机制,根据节点速率动态调整占空比,上层节点较下层节点延迟一段时间后激活。仿真结果表明,在数据采集树中该算法节点速率较小时,可有效降低空闲节点的占空比、减少能量消耗,节点速率较大时,调整占空比大小,减少碰撞和阻塞发生的概率,尤其在多种速率任务突发的中高速传感器网络中,能有效提高节点的数据吞吐量并降低时延。