为了促进红色旅游,迫切需要保护前苏联的革命遗迹。出了一种具有部分节点移动性的无线传感器网络,以构建有效保护革命现场的环境监测自动化系统,并给出了系统的总体结构。于路由通信,贪婪的地理路由协议用于路由,它可以更好地适应网络拓扑的变化,并允许标签交换以及标签传输和分发策略。效节能的无线传感器网络负载。真实验表明,该网络减少了大流量情况下数据包的丢失,降低了拥塞程度,具有很大的实用价值和应用前景。者简介作者简介:温伟(1970-),男,江西科技大学信息工程学院讲师,无线传感器网络研究室主任,自组织网络。保护革命场所的研究工作中,许多环境因素,例如土木结构,温度,湿度等,是由人为的空气污染甚至振动引起的由运输或工业以及各种疾病(病虫害)的威胁引起。霉菌,盐分造成的损坏等可能导致旋转部位的破坏,从而导致土木结构壁的松动以及一般的裂缝。线传感器网络可以根据文化遗产保护服务的需要,合理地将传感器节点部署在革命遗址的地面环境中,并配置相应的指标来监测革命遗址的环境,例如:温度,湿度,照明和振动数据的结构和存储由遗产保护专业人士进行分析,以保护革命遗址。对革命场所的环进行环境监视时,必须满足以下条件:对于测量参数异常的传感器节点,应确定地理位置以及对革命场所的长期监视。应尽可能减少传感器节点的能耗。命周期:现场的环境传感器节点很容易损坏,可能会导致网络拓扑结构,路由协议必须是自适应的,一些革命性的站点很大,每个测量点的值都可以两者之间有很大的不同,这导致需要部署大量传感器节点,这些传感器节点可以由某些移动节点进行监视以降低成本。合无线传感器网络的技术发展现状和国内外的研究实验,设计了一种适用于控制革命性场所环境参数的无线传感器网络系统。命性场所的复杂环境。感器节点可以随机或手动放置在监视区域中。们是由特定协议自组织的,它们可以获取有关环境的信息并共同完成特定任务。感器节点既是收集器又是信息发送器,也是信息传递路由器。合节点是具有较大处理能力,存储能力和通信能力的特殊节点,可以通过互联网和移动通信网络与任务管理中心进行通信并收集数据。过聚合节点。户通过任务管理中心配置和管理整个网络,启动监视任务并收集监视数据。线传感器网络的每个节点主要由传感器模块,中央处理器,GPS模块,无线通信模块和管理模块组成。
源。央处理模块负责控制整个传感器节点的操作,存储和处理收集的数据以及其他节点发送的数据,交换控制消息以及进行传输并接收数据。线通信模块将JNnic JN5121与中央单元配合使用,该中央单元负责与其他传感器节点进行无线通信,包括32位RISC处理器内核,64 KB ROM, 96 KB的RAM和所有RF。组件GPS模块使用TTL_LEA_4H / S模块,该模块可以自动获取节点定位信息。模块具有高信号灵敏度(-158 dBm),低功耗(65 mW),2.5 m的定位精度,小于3.5 s的热启动时间,一个支持DGPS,WAAS,EGNOS和MSAS协议,支持NMEA,二进制UBX等串行端口。议。感器模块负责监视区域获取和数据转换。很多类型。境温度和湿度由SHTII复合温度和湿度传感器测量。国TAOS公司的TSL2561用于测量环境光的强度。国公司TPS79501用于电源管理。个模块,为传感器节点提供操作所需的能量和相应的电源管理。系统软件包括传感器节点程序,会聚节点程序和计算机程序。中,计算机程序是主机程序,可实时显示数据并将其存储在数据库SQLserver2005中。感器节点和聚合节点程序调用是前端传感器网络开发程序,它完成数据收集,传输和网络管理,这是软件编译的主题。感器节点程序主要实现数据的收集和传输,并成为用于实现消息的中继中继的路由节点。
系统的总体软件结构如图2所示。图2所示,前端传感器网络程序包括网络管理和数据传输,这是一种高效,安全的数据传输服务。感器节点和收集器节点的节点彼此独立,但是有时必须交互执行它们才能完成任务。据传输部分的软件模块基本上对应于硬件功能模块,并且传感器节点通过执行每种类型的传感器的驱动程序来收集环境数据,然后启动数据传输程序。
序模块首先定义数据传输参数,构造数据帧,通过各层的数据服务访问点发送数据传输请求,然后发送输出数据。据以几跳的形式到达聚合节点后,触发聚合节点执行数据接收程序,程序模块以可识别的数据结构分析接收到的数据。应用程序层调用适当的函数并处理数据,然后从串行端口调用数据。送程序,最后将数据下载到您的计算机。络管理部分中的程序负责在网络运行期间启动无线传感器网络和信息管理,包括网络启动和节点加入,节点的发送和响应。
点之间的链接请求,数据收集的协调和链接表的维护。着定位装置的小型化以及其他定位算法的成熟,节点可以容易地获得其自身,邻近节点和目的节点的地理位置信息。婪地理路由协议是一种基于地理位置信息的路由协议,不需要在整个数据传输中泛洪检测数据包,建立或维护基于端到端拓扑的链路状态路由,也不存储路由信息。表仅要求网络的每个节点准确存储相邻节点的位置信息。贪婪的地理路由协议中,源节点和中间节点将数据包传输到更靠近目标节点的邻居节点,然后再传输到目标节点。据贪婪地理路由协议的特点,它适用于具有移动节点的网络,并且对具有拓扑变化的网络具有良好的适应性,可以满足对革命性站点进行环境监视的需求。主要包括邻居节点表的建立和维护以及负载均衡贪婪转移策略。换节能自适应标签。最小化功耗并延长监视系统生命周期的想法下,网络中的每个节点都建立并维护了相邻节点表,恒温阀芯这是该协议的贪婪传输策略的基础。婪的地理路由。络节点根据自身的工作状态自适应地选择信标交换周期的计算方法。作节点的信标传输负责上游节点,并且根据上游节点的相对状态信息,计算相应的信标交换周期,并按需执行信标交换。
网络节点首次成为工作节点时,它会立即向邻居节点发送具有生命周期的请求标签,并建立一个等待时间阈值。签等待返回超时方法来删除过期的邻居节点,因此传输路径节点可以更精确地保留本地拓扑图,从而为贪婪的传输策略提供精确的基础。食传递策略平衡负载。贪婪地理路由协议的贪婪贪婪传输协议选择下一跳节点时,为了平衡节点负载,提高数据传输的实时性和可靠性,传输节点依赖于信息信标交换获得的负载和邻近节点的地理位置。置信息使用贪婪转移策略来选择下一跳节点,并使用部分可观察的马尔可夫决策理论来确定用于确定是否将数据包发送到下一跳节点的近似最佳策略。择。下一跳节点的队列长度超过确定的拒绝阈值时,删除该节点,并根据交换传输策略选择下一跳节点,从而有效地控制了跳数的长度。点在传输路径上排队,避免了拥塞节点。现网络负载均衡,减少端到端时延,使网络保持连续,高效,稳定的运行,提高网络的数据传输能力,提高网络的可靠性和可靠性。据传输的可靠性,并确保通过网络进行数据传输的良好服务质量支持。于局部状态可观察的负载均衡贪婪路由策略的贪婪地理路由协议称为贪婪消除阈值贪婪(EM-GPS)协议,恒温阀芯并与该路由协议进行了比较。婪(GPSR)。仿真场景使用静态场景和运动级别不同的运动场景,并使用与商业场景相同的周期性标签交换算法;仿真平台使用NS-2.30,仿真参数定义如表1所示。1比较了ET-GPSR协议和GPSR协议的平均吞吐量。静态场景中,当数据速率大于8 / s时,系统吞吐量达到最大值,并且不会随数据速率的增加而增加,而ET-GPSR协议的平均速率达到最大值。据速率。
以18 / s饱和。运动场景中,节点的移动有两个作用:产生瞬时通信现象,导致数据包丢失,系统吞吐量提高以及高流量条件下的拥塞程度减少。际上,节点的移动导致节点在数据传输路径上的不断变化,这具有分布网络负载的作用。此,在节点以m / s的速度移动的情况下,GPSR协议的吞吐能力大于固定场景中的吞吐能力。
是,当节点剧烈运动时,通信暂时处于盲状态,数据包丢失率很高,ETGPSR协议和GPSR协议的平均速率降低。命遗址的特点是地处偏远山区,条件恶劣,环境相对恶劣。据收集是多种多样的。项研究的重点是无线传感器网络体系结构,传感器节点软件和硬件设计,并解决了对无线环境进行突破性监视的无线传感器网络中的路由和通信问题。点。
络在保护革命遗址中的应用指明了方向。
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