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无线传感器网络是由部署在监测区域内大量能量有限的传感器节点组成。组成无线传感器网络的传感器节点协同工作,从监测区域内感知数据,并将数据传输到网关节点。无线传感器网络被广泛应用于环境监测、灾难管理、目标追踪等领域。组成传感器网络的传感器节点能量有限,且能量不可以重新补给,大多数无线传感器路由协议只是将能量有效作为目标,而没有考虑时延、吞吐等。本文从以下两个方面解决这一问题。
1、随着无线传感器网络在实时系统中的应用,保持实时数据的传输时延成为新的无线传感器路由协议必须考虑的问题。本文提出了的应用于实时数据和非实时数据共存的无线传感器网络的DCEA-WFQ协议和DCEA-WFQ-AGG协议。DCEA-WFQ使用了基于加权公平队列包调度模型,使得实时数据和非实时数据的获取的服务得以区分。DCEA-WFQ协议在选择路径时同时考虑能量有效和实时数据的传输时延,使得实时数据的传输时延在限制的范围内。
2、DCEA-WFQ-AGG协议在DCEA-WFQ协议的基础上,引入了考虑实时数据传输时延的数据融合策略。DCEA-WFQ-AGG协议选取源节点到目的节点跳数最多的能满足时延的路径为主干路径。其它源节点通过分支路径将数据传输至主干路径,数据包在主干路径合适的中转节点进行数据融合。这种数据融合策略不仅保证路由协议能量有效,而且使得实时数据的传输时延不会超过限定的值。
仿真实验证明,DCEA-WFQ会大大降低实时数据的传输时延,满足应用的要求。DCEA-WFQ-AGG协议不仅可以满足实时数据传输时延要求,而且使得网络的能耗大大降低。