无线传感网络一种拥塞控制机制研究

拥塞控制的原理和作用
拥塞控制是一种网络流量管理技术，其主要目的是确保网络中的数据流量不会超过网络的容量，从而防止网络拥塞。

拥塞发生时，网络中的数据包会丢失或延迟，这可能会导致连接中断或网络性能下降。

拥塞控制的基本原理是：在网络中发送数据包时，发送方会监测网络中数据包的传输情况，并根据反馈信息动态调整数据包的发送速率，以确保网络中的数据包不会超过网络的容量。

当网络中发生拥塞时，发送方会降低数据包的发送速率，以减少网络负载，从而避免拥塞的发生。

拥塞控制的作用是确保网络中的数据流量不会超过网络的容量，从而提高网络的可靠性和性能。

拥塞控制可以避免数据包丢失和延迟，从而提高网络的吞吐量和响应速度。

此外，拥塞控制还可以提高网络的公平性，确保不同用户和应用程序之间的数据传输公平。

无线传感器网络中的数据交换机制研究随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络应运而生。

无线传感器网络是指由大量无线传感器节点组成的网络，它们分布在整个网络范围内，能够采集感知数据并将其传输到网络中心节点进行处理。

该技术广泛应用于环境监测、智能交通、智能家居等领域。

而无线传感器网络中的数据交换机制对于整个网络的稳定性和可靠性至关重要。

一、传统的数据交换机制在传统的无线传感器网络中，多个传感器节点通过一定的路由协议将采集的数据传送到中心节点，中心节点再将数据处理后发送到外部网关。

然而，传统的数据交换机制在网络拓扑变化频繁、信号受干扰等情况下容易出现数据丢失和传输延迟等问题。

二、基于协作的数据交换机制为了解决传统数据交换机制存在的问题，研究人员提出了基于协作的数据交换机制。

该机制是通过多个传感器节点之间协作传输数据，将数据分为多个包，每个包由多个节点进行传输，直到最终到达目标节点。

该机制可以实现多径传输，降低传输延迟和提高数据可靠性。

三、基于重传的数据交换机制在数据传输过程中，由于信号受干扰等原因，容易出现数据传输失败的情况。

因此，研究人员提出了基于重传的数据交换机制。

该机制是通过多次尝试传送数据，直到成功为止。

这种机制可以有效避免数据丢失的问题，但会造成额外的网络负担和延迟。

四、基于自适应的数据交换机制由于无线传感器网络具有高度动态的特点，传统的数据交换机制难以满足网络的需求。

因此，研究人员提出了基于自适应的数据交换机制。

该机制是通过不断地监测网络状态和环境变化，动态调整路由路径和传输方式，以适应网络环境的变化，并提高网络的稳定性和可靠性。

综上所述，无线传感器网络中的数据交换机制是网络稳定性和可靠性的关键。

随着物联网技术的不断发展，研究人员将继续提出新的数据交换机制，以满足网络的需求。

相信在不久的将来，无线传感器网络将会更加可靠和稳定，为人们的生活提供更好的便利和服务。

无线传感器网络发展现状研究引言近年来,由于微电子技术、计算技术和无线通信技术的进步,使得大量低功耗、多功能、低成本的无线传感器问世,由多个传感器共同构成的网络系统吸引了大量学者的兴趣。

无线传感器网络(WSN)就是在监测区域内布置大量具有信息采集、数据处理及无线通信能力的节点,整体形成一个多跳自组织网络系统,共同完成某些功能,在环境监测、交通运输、医疗等领域的科学研究中得到广泛应用。

无线传感器网络的传感器节点通常配备一个或多个不同类型的传感器,用于完成不同物理数据的采集。

同时节点上还配置有微处理器、存储器、电源、射频收发器和执行器等。

与传统的传感器网络不同,WSN体积小,价格便宜,因而节点的能量(如存储空间、计算能力、通信带宽、通信范围等)相对较弱。

此外,WSN节点常常由电池供电,并且常常工作于恶劣的环境甚至是敌方区域,不能提供电池补给或更换,因而电源也是约束传感器节点的一个重要因素。

节点通常由无线通信设备通过多跳的方式将数据发送到基站,再由基站传送到指挥中心。

WSN领域的研究目标是满足上述约束条件的同时完成指定任务。

引入新的设计理念,开发或改进现有的协议,开创新的应用领域,开发新的算法,都成为WSN研究热点。

本文总结了近年来WSN关键支持技术新的协议、算法以及应用。

1 无线传感器网络的应用无线传感器网络由许多不同类型的节点(如地震、低采样率电磁传感器、温度、视觉、红外声音和雷达等)构成。

WSN的应用,可以分为监测和追踪两类。

监测应用包括室外室内环境监测、健康状况监测、库存监测、工厂生产过程自动化、自然环境监测等方面。

跟踪的应用有目标跟踪、动物跟踪、汽车跟踪、人的跟踪等。

1.1 公共卫生WSN可用于残疾人监测、病人监测、诊断、医院药品管理系统。

C.R.Badker 等人指出,在公共卫生医疗监测中应用WSN能提高现有卫生和病人监测状况。

文中提出了4种应用原型:婴儿监测、提醒聋人、血压监测与追踪、消防员身体特征信号监测。

无线传感器网络在环境监测与控制中的应用研究第一章：引言无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的自组织网络，具有广泛的应用领域。

在环境监测与控制中，无线传感器网络具有很高的实用价值和应用前景。

本文将深入探讨无线传感器网络在环境监测与控制领域的应用研究。

第二章：无线传感器网络概述2.1 无线传感器网络的基本概念2.2 无线传感器节点的组成和功能2.3 无线传感器网络的组网方式和通信协议第三章：环境监测与控制的需求和挑战3.1 环境监测与控制的背景和重要性3.2 环境监测与控制的技术需求和挑战3.3 无线传感器网络在环境监测与控制中的优势第四章：无线传感器网络在环境监测中的应用4.1 大气环境监测4.1.2 气象监测4.1.3 气候变化监测4.2 水环境监测4.2.1 水质监测4.2.2 水量监测4.2.3 水资源管理4.3 土壤环境监测4.3.1 土壤污染监测4.3.2 农田监测与管理4.3.3 林业资源管理4.4 生态环境监测4.4.1 生物多样性监测4.4.2 自然保护区监测4.4.3 灾害监测与预警第五章：无线传感器网络在环境控制中的应用5.1 智能能源管理5.1.2 能源利用优化5.1.3 能源系统调度5.2 智能交通控制5.2.1 交通流量监测5.2.2 路况监测与优化5.2.3 交通信号控制5.3 环境污染治理5.3.1 垃圾处理与回收5.3.2 污水处理与监测5.3.3 声、光、电污染控制第六章：无线传感器网络在环境监测与控制中的关键技术6.1 传感器节点设计与优化6.2 网络拓扑设计与构建6.3 节点定位与跟踪技术6.4 信号处理与数据融合算法6.5 安全与隐私保护技术第七章：研究现状与展望7.1 国内外研究现状回顾7.2 未来发展趋势与挑战7.3 技术创新与应用前景展望结论无线传感器网络在环境监测与控制中具有广泛的应用前景，能够实现对环境的全面监测和控制，为环境保护和资源管理提供了有效的技术手段。

无线传感器网络国内外研究现状摘要:无线传感器网络(WSN综合了传感器技术、微电子机械系统(MEMS嵌入式计算技术.分布式信息处理技术和无线通信技术,能够协作地实时感知、采集、处理和传输各种环境或监测对象的信息.具有十分广阔的应用前景,成为国内外学术界和工业界新的研究领域研究热点。

本文简要介绍了无线传感器网络的网络结构、节点组成,分析了无线传感器网络的特点及其与现有网络的区别。

进而介绍现有无线传感器网络中的MAC层技术、路由技术、节点技术和跨层设计等关键技术。

最后展望无线传俄器网络的应用和发展并指出关键技术的进步将起到决定性的促进作用。

关键词:无线传感器网络节点MAC层路由协议跨层设计Abstract: Wireless sensor network (WSN is integration of sensor techniques, Micro-Electro-Mechanical Systems, embedded computation techniques, distributed computation techniques and wireless communication technique. They can be used for sensing, collecting, processing and transferring information of monitored objects for users. As a new research area and interest hotspot of academia and industries, Wireless Sensor Network(WSN has a wide application future. This paper briefly introduced the wireless sensor network of networks, nodes, the analysis of the characteristics of wireless sensor networks and the differences wihthe existing networks. And the MAC layer technology, routing technology, joint cross-layer design technology and key technology are introduced . At last the prospects of wireless sensor network are discussed in this article.Key Words: Wireless Sensor Network, node, MAC, routing protocol, Cross-layer design一、概述随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的发展进步,包括微电子机械系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS以及相关的接口、信号处现技术的飞速发展和日益成熟,具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器网络引起了人们的极大关注。

河海大学本科毕业设计（论文）任务书（理工科类）Ⅰ、毕业设计（论文）题目：基于OPNET的无线传感器网络QoS路由及流量建模研究与仿真Ⅱ、毕业设计（论文）工作内容（从综合运用知识、研究方案的设计、研究方法和手段的运用、应用文献资料、数据分析处理、图纸质量、技术或观点创新等方面详细说明）：（1）搜集/阅读无线传感器网络、OPNET网络仿真等资料文献，熟悉无线传感器网络的基本理论问题，熟悉OPNET网络仿真这个仿真软件。

（2）对无线传感器网络的QoS路由进行了研究分析，定向扩散进行了扩展，利用一种新的QoS路由算法建立网络模型提高网络的生存期。

（3）对OPNET的流量建模机制进行研究分析，然后阐述一种建立无线传感器网络流量模型的方法。

（4）利用OPNET平台对仿真模型进行仿真实验，验证模型的有效性。

（5）总结与展望。

总结前面的工作，展望以后需要进一步展开的工作。

（6）整理论文，完成论文答辩。

Ⅲ、进度安排：～查阅无线传感器网络（WSN）、OPNET网络仿真及相关资料～熟悉OPNET仿真平台～研究分析无线传感器网络的QoS路由算法和OPNET的流量建模机制，提出一种建立无线传感器网络流量模型的方法～对所提模型进行OPNET仿真实验，验证其有效性～整理相关资料，撰写毕业设计论文，准备论文答辩Ⅳ、主要参考资料：【1】王文博，张金文. OPNET Modeler与网络仿真，人民邮电出版社，【2】孙屹，孟晨. OPNET通信仿真开发手册，国防工业出版社，【3】陈敏. OPNET网络仿真，清华大学出版社，【4】孙利民，李建中，陈渝，朱红松. 无线传感器网络，清华大学出版社，指导教师：， 2006 年 3 月 2 日学生姓名：，专业年级：2002级通信工程专业系负责人审核意见（从选题是否符合专业培养目标、是否结合科研或工程实际、综合训练程度、内容难度及工作量等方面加以审核）：系负责人签字：，年月日摘要无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术，是一种新型的、无基础设施的、自组织的无线网络。