【摘 要】
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数据采集及监控系统是现代工业及民用领域非常重要的一个环节,随着通信技术的发展,传统的远程监控系统已经不能满足多方面的要求。GPRS网络用于智能监控可以稳定地传送大量数
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数据采集及监控系统是现代工业及民用领域非常重要的一个环节,随着通信技术的发展,传统的远程监控系统已经不能满足多方面的要求。GPRS网络用于智能监控可以稳定地传送大量数据,且通讯费用较低,但模块费用高;而无线传感器网可以监控区域中大量的节点,且成本低功耗低。因此,如果将此两种通信方式相结合,只在网络基站上安装GPRS收发设备,基站范围内的数据通过无线传感器网络采集,汇聚到基站以后,再通过GPRS发送到监控中心,不但可以完成远程监控任务,还大大节省了成本。由于无线传感器网络中常常需要采用“一对多”的数据传输模式,如果用单播或广播来实现就会增大网络的信息传输量并且易出现网络阻塞。采用组播通信,不仅可以减轻源节点的负荷,也降低了网络带宽的使用。因此,无线传感器网络中数据包的可靠组播路由转发就起着关键的作用,它影响到整个网络的数据收发效率以及通信时延。本文主要研究基于无线传感器网络的组播路由在远程监控系统中的应用。本文首先介绍无线传感器网络及其特点,在此基础上提出了无线传感器网络和GPRS通信相结合的智能监控系统。接着,对比各种无线传感器网络组播路由算法,将基于树的组播路由算法用于本系统,并对组播生成树算法进行仿真和分析。最后,制定了系统的组播协议规范,并设计了汇聚节点的监控界面,用于监控无线传感器网络状态和拓扑结构。分析表明,本文所述远程监控系统中,采用基于树的组播路由算法能高效率地完成数据传输。通过MATLAB仿真组播树生成算法MARS和MPH,验证了这两种算法的有效性,并且得出MARS算法相对于MPH算法的优越性随着网络节点和目的节点的增多而越来越明显。
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