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华北科技学院《ZigBee网络原理与应用开发》期末论文授课学期 2017 至 2018 学年 第一学期论文题目:Mesh结构无线传感器网络控制技术研究　　　班级 　学号学生姓名成绩评定：1、工作量： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )2、难易度： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )3、答辩情况：知识理解： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( ) 课程分析： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )4、报告规范度： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )5、学习态度： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )总评成绩:授课教师:吴静计算机学院制Mesh结构无限传感器网络技术研究绪论1.1研究背景无线传感器网络（Wireless Senior Network ）融合了传感器技术、信息处理技术和网络通信技术。无线传感器网络是一种由侦查与检测功能发展出来的网络构架模式，通过无线网络实现传感器信息的传输和控制，其目的是协作的感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者依此作出适当的回应。无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术。无线传感器网络由于在环境监测、工业控制、军事、农业养殖、医疗监护和太空探索等领域的巨大应用价值，正得到政府、军方、跨国公司和科研机构和广泛关注和高度重视，已经成为当今世界工业界、学术界、和军队的研究热点。随着无线网的发展，近年来无限Mesh网已崭露头角。五年Mesh网预期可以解除ad-hoc网、无线局域网、无线个人区域网、无线城域网的一些限制，并能提高其性能。无线Mesh网可以有多种的应用，其作为无线技术应用前景看好。1.2研究目的无线Mesh网络（无线网状网络）也称为“多跳（multi-hop）”网络，它是一种与传统无网络完全不同的新型无线网络技术。在传统的无线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与AP相连的无线链路来访问网络，用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点(AP)，这种网络结构被称为单跳网络。而在无线Mesh网络中，任何无线设备节点都可以同时作为AP和路由器，网络中的每个节点都可以发送和接收信号，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行直接通信。　这种结构的最大好处在于：如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输。依此类推，数据包还可以根据网络的情况，继续路由到与之最近的下一个节点进行传输，直到到达最终目的地为止。这样的访问方式就是多跳访问。　无线Mesh网络是一种新型的无线网络架构，它的核心指导思想是让网络中的每个节点都可以发送和接收信号，传统的WLAN一直存在的可伸缩性低和健壮性差等诸多问题由此迎刃而解，无线Mesh技术的出现，代表着无线网络技术的又一大跨越，有极为广阔的应用前景。无线Mesh是一种非常适合于覆盖大面积开放区城(包括室外和室内)的无线区域网络解决方案。1.3研究意义拓扑控制技术是无线传感器网络中的基本问题，动态变化的拓扑结构是无线传感器网络最大的特点之一，因此拓扑控制策略在无线传感器网络中有着重要的意义，它为路由协议、MAC协议、数据融合、时间同步和目标定位等很多方面奠定了基础。目前，在网络分层中没有明确的层次对应拓扑结构控制机制，但大多数的拓扑控制算法是部署于介质访问控制层和路由层之间的，它为路由层提供足够的路由更新信息，反之，路由标的变化也反作用于拓扑控制机制，MAC层可以提供给拓扑控制算法邻居发现消息。对于自组织的无线传感器而言，拓扑控制对网络性能影响非常大。良好的逻辑拓扑结构能够提高路由协议和MAC协议的效率，为数据融合、时间同步和目标定位等很多方面奠定基础，有利于节省节点的能量来延长整个网络的生存时间。所以，拓扑控制是传感器网络中的一个基本问题，同时也是研究的核心问题之一，因而对于它的研究具有十分重要的意义。其具体表现为传感器节点一般采用电池供电，能耗是网络设计中需要考虑的最主要的因素之一，而拓扑控制的一个重要目标就是保证网络连通性和覆盖率的条件下尽量降低网络能耗，延长网络生存实践。同时还要减少节点通信负载，提高通信率，传感器节分布密度一般较大，拓扑控制技术中的功率控制技术可以选择节点的发射功率，合理调节节点的通信范围，使得节点在连通性和网络通信范围之间取得一个平衡点。当然合理的选择一些节点对周围节点的数据进行融合再转发能有效的减少通信负载和节点冗余。无线传感器网络的拓扑控制问题，是在网络相关资源普遍受限的情况下，对于固定或具有移动特征的无线传感器网络通过控制传感器