基于無(wú)線Mesh的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模擬與研究的中期報(bào)告摘要：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN）被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、智能家居等領(lǐng)域。無(wú)線Mesh技術(shù)是一種在WSN中應(yīng)用廣泛的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性、魯棒性和靈活性。本文基于無(wú)線Mesh的WSN進(jìn)行模擬和研究，主要涉及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、覆蓋率、數(shù)據(jù)傳輸和路由協(xié)議等方面的內(nèi)容，并總結(jié)了當(dāng)前研究的不足之處。關(guān)鍵詞：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；覆蓋率；路由協(xié)議。一、問(wèn)題描述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WirelessSensorNetwork，WSN）是一種由大量分散的、自組織的、無(wú)線連接的傳感器節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用廣泛，包括環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、智能家居等領(lǐng)域。但是現(xiàn)有的WSN存在一些問(wèn)題，如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不合理、覆蓋率不足、網(wǎng)絡(luò)傳輸不穩(wěn)定等。無(wú)線Mesh技術(shù)是一種在WSN中應(yīng)用廣泛的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它采用了多跳路由、自修復(fù)、分布式網(wǎng)絡(luò)管理、信道信息交換等技術(shù)，能夠提高網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性、魯棒性和靈活性。因此，本文選用無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行WSN的模擬和研究，主要包括以下問(wèn)題：1.如何設(shè)計(jì)合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以提高網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率和傳輸效率？2.如何保證網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的均衡負(fù)載，避免節(jié)點(diǎn)過(guò)載或能耗不均？3.如何設(shè)計(jì)合理的路由協(xié)議，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛡鬏斝剩慷⒀芯糠椒ū疚闹饕捎梅抡娴姆椒ㄟM(jìn)行研究。具體來(lái)說(shuō)，采用Matlab等軟件環(huán)境對(duì)無(wú)線Mesh的WSN進(jìn)行建模和仿真，研究網(wǎng)絡(luò)連接性、覆蓋率和路由協(xié)議等方面的問(wèn)題。1.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)之間的連接結(jié)構(gòu)，它是影響網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和傳輸效率的重要因素。本文將設(shè)計(jì)不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，例如鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)、星形結(jié)構(gòu)、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)等，并分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。其中，鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)適用于線性傳感器覆蓋場(chǎng)景，星形結(jié)構(gòu)適用于較小的區(qū)域，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)適用于復(fù)雜的地形和大范圍的場(chǎng)景。2.覆蓋率覆蓋率是指在WSN中，節(jié)點(diǎn)能夠監(jiān)測(cè)到感興趣區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)的比例。覆蓋率直接影響數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量和精度。本文將基于無(wú)線Mesh的WSN節(jié)點(diǎn)密度和流量要求進(jìn)行合理地部署，采取自適應(yīng)覆蓋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全面覆蓋場(chǎng)景的無(wú)縫覆蓋。3.路由協(xié)議路由協(xié)議是無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的核心技術(shù)，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛡鬏斝省１疚膶⒒贏dHocOn-DemandDistanceVectorRouting（AODV）協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，提高網(wǎng)絡(luò)的性能。三、進(jìn)展情況本文目前已完成以下工作：1.完成了無(wú)線Mesh的WSN網(wǎng)絡(luò)建模和仿真環(huán)境的搭建；2.設(shè)計(jì)了不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對(duì)比了各自的優(yōu)缺點(diǎn)；3.完成了自適應(yīng)覆蓋技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了全面覆蓋場(chǎng)景下的無(wú)縫覆蓋；4.基于AODV協(xié)議進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛡鬏斝省Ｄ壳埃狙芯空谶M(jìn)行以下工作：1.優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率；2.針對(duì)節(jié)點(diǎn)能耗不均問(wèn)題，進(jìn)行能量分配優(yōu)化設(shè)計(jì)；3.設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)多種路由協(xié)議，比較它們?cè)诟髯詧?chǎng)景中的優(yōu)缺點(diǎn)。四、結(jié)論和展望本文基于無(wú)線Mesh的WSN進(jìn)行了模擬和研究，研究了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、覆蓋率、數(shù)據(jù)傳輸和路由協(xié)議等方面的問(wèn)題。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真，本研究取得了一定的成果，提出了一些有價(jià)值的觀點(diǎn)和結(jié)論。但是，本研究仍存在一些問(wèn)題，例如能源問(wèn)題、路由協(xié)議