EasiARS:多模通信传感网的动态WiFi链路接入及自适应组网方法

在使用WiFi接入上层服务的无线传感器网络应用中,由于WiFi链路的不稳定性,使用固定位置的网关难以适应长期稳定可靠接入的要求.提出一种基于ZigBee和WiFi双模通信节点的,适用于不稳定WiFi链路下的网络设备自适应接入及组网方法 EasiARS(adaptive roles switching),该方法包括实时低开销的WiFi覆盖环境探测和更新方法、节点自适应角色分配方法、网关和节点均为能量受限设备情况下的WiFi覆盖区内分簇和数据传输方法.EasiARS可以在外部WiFi网络环境动态变化的情况下进行传感网设备的快速部署,并根据WiFi链路的状态自适应地调整节点角色和传输策略,使数据稳定传输并均衡WiFi覆盖区内节点的能量消耗.实验验证表明,在WiFi链路状态变化下,使用EasiARS的传感网能够自适应地切换节点的工作角色,形成合适的网络拓扑结构,保证数据的稳定上传,与采用单个固定位置网关的方法比较,随着WiFi链路不同程度的变化,EasiARS的网络丢包率最多可降低90%;与采用多个备选网关的方法比较,使用EasiARS的网络生存期提高了67%,并减少了部署前期对WiFi链路质量测试和评估的工作负担.