无线簇树传感器网络由于其低功耗，鲁棒性和可扩展性而被广泛应用于各个领域。对该网络的研究基础上，提出了一种主要基于LMAC的混合网络协议，并结合了频分调度机制，并采用了主动和被动组合路由的设计方法。湖流域湿地环境监测中的现场测量表明，无线网络具有能耗低，时延低的优点。立无线网络的前提是选择合理的网络拓扑。络拓扑的结构是确定网络成本，速度，特性和实现的基础。着无线网络技术的发展，网络拓扑的设计也发展迅速。中，无线簇树传感器网络以其低功耗，鲁棒性和良好的可扩展性等优点而被广泛应用于各个领域。对该网络的研究的基础上，提出了一种主要基于LMAC的混合网络协议，恒温阀芯结合了频分调度机制，并采用了主动和被动组合路由。环境监测领域。为四湖流域湿地监测项目的一部分，该网络经过测试，具有许多优点，例如能耗低，时延小和网络扩展性好。群树网络可以降低网络能耗并以较低的成本扩展网络。图1所示，集群树网络由几层集群组成，传感器节点和集群头组成第一级集群，第一级集群头组成第二集群从整个网络拓扑的角度来看，它的级别直到SINK都是树结构。据从传感器节点传输到第一级群集头，然后由第一级群集头传输到第二级群集头，然后传输到SINK。
群树的拓扑结构便于网络部署，合理地使用现有的终端节点作为集群头的放置位置，并在此过程中将传感器节点形成与集群相同的区域，方便了数据融合处理和容错判断。
网络配置方面，每个传感器节点都通过单跳与群集头通信，从而减少了传感器节点不必要的传输功耗；集群网络的另一个主要优点是方便网络扩展，有利于无线自组织，网络模式的应用[1]。LMAC是基于分布式TDMA的信道访问协议。着时间的推移，它将信道分成几个时隙，以形成固定长度的帧结构。间间隔包含服务检查周期和固定长度数据周期。结构的管理机制非常简单，每个节点控制一个时隙。节点需要发送数据包时，它会等待自己的时隙到达。每个时间间隔的监视期间，节点首先广播消息头（消息头详细说明接收节点的地址和发送消息的长度） ，然后立即发送数据；侦听消息头的节点，如果发现不是消息的接收者，它将关闭其无线设备[3]。此，LMAC不需要时间同步要求。LMAC协议的缺点主要有两点：第一点是网络访问节点必须监视整个帧结构中的所有控制周期，第二点是网络访问节点的时间间隔的大小。点所需的帧结构与网络规模有关，网络扩展时帧长增加，导致数据传输时延增加，不利于网络扩展无线传感器。
此，本文提出将LMAC协议与群集树拓扑相结合，以改善LMAC协议的缺点，并设计一种强调低功耗的混合LMAC协议。集头对节点数据执行数据合并处理，从SINK请求通道，然后将数据发送到SINK。其他MAC协议相比，一旦接收者成功接收到消息，LMAC就无需将确认消息发送回发送者。群内LMAC协议使用节点在两跳中选择一个不可重用的时隙以规划“帧结构”。务控制部分包含对时隙占用信息位组的详细描述。间。
入网络的新节点首先侦听整个帧结构，分析节点时隙的所有占用位组，计算空闲时隙并占用节点的竞争。
于最近的空闲时间间隔，将时间间隔标记为忙，并在下一帧中监视相应的时间间隔。2说明了LMAC网络节点时隙的调度。本过程如下：如图2所示，在原始网络（节点1至7）中，圆圈号是节点号，它也表示节点中的时隙号。期帧；帧时隙占用的比特显示在“序列”节点旁边，其中0表示该比特对应的空闲时间间隔；新进入的节点监听帧结构中的控制周期，从邻居节点获取比特组信息，新节点计算邻居节点的时间间隔的占用分布，仅第四比特为0，则新节点选择第四位的相应空闲时隙作为时隙服务控制周期。新的节点时隙到达时，该帧的帧组信息将更改，第四位将更改为1。集内LMAC是单通道数据传输，而群集间使用通道切换以传输数据。树形网络中定义了相等数量的不同通道，以对应于不同的簇头。收器继续在通道之间切换。顶层群集头i有要发送的数据包时，它向Sink发送“发送数据的请求”。Sink切换到与群集头ID i相同的通道并收到“数据请求”时，此时，立即停止更改通道，并向群集头发送确认消息。手之后，他进入了数据传输阶段。旦数据传输完成，接收器将继续扫描并从与群集i 1的头相对应的通道通过。此，群集网络的节点最终形成了一个全局树网络。集无线网络路由协议使用混合路由协议，该协议在LMAC协议下有效地组合了主动路由和被动路由。集群内部，所有节点定期在集群中保留完整的路由信息，以确保集群内通信的响应时间，这是主动路由维护的一部分；在集群外部，采用按需路由协议，即当节点有数据包时当该节点没有路由时，成员节点发送一条消息路由请求到群集的主节点。
群集节点定期维护相邻群集表，以减少群集间通信期间的响应时间[2]。过程的实现通过建立和维护路由表从目标节点获取路由信息。由表主要包括以下信息：目的地址，目的集群头地址，下一跳地址，下一跳集群头地址，跳数和有效时间。群集头节点中建立和维护路由表的过程与活动路由协议相似。立和维护集群间路由表是减少集群之间传输数据的延迟的关键。于以上分析，提出了一种适用于湿地生态环境的监测系统，并在四湖流域中得到了实际应用。可以与GPRS和INTERNET双网络进行数据共享，并且当所测量的环境快速变化时，将通过两级警报优化算法进行处理后，通过警报将其通知管理员。
5 ]。温度，pH，电导率，溶解氧，土壤水分和浊度六个参数为研究模型，在四湖盆地西部主干道荆州监测区布置了144个终端节点，并确定了环境参数。小时一次主动地进行周围环境查找节点数据，如图4所示，它是某个8小时周期内终端节点的测量参数发生某些变化的线形图。过比较现场采样的实际采样数据，上述6个参数的测量误差均符合预期要求。时，所有节点都部署在一个可变的自组织网络中，该网络的实际成本估计不到3.5％。图5所示，打结的饮食在6个月内发生变化。端节点带有各种传感器，例如水温，浊度，pH，溶解氧等，它们可以连续不断地实时监测各种关键的湿地参数并测试网络在6个月内。部端子节点的电源仅下降了0.35 V，功耗非常低。量集群内部和集群之间的终端节点的延迟，如图6所示。研究LMAC协议的基础上，本文建议通过结合网络拓扑来设计无线传感器网络。
LMAC协议不足的群集中的树。调低功耗作为设计指标，单通道LMAC协议用作树形网络群集中的MAC层，并且在群集之间使用循环通道切换来实现对网络的传输。据，有效地解决了LMAC协议的不良网络延迟和可扩展性。距差。四湖流域湿地环境监测系统的实验表明，该方法很好地解决了上述问题。
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