基于自動抄表系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡的設計.pdf

1、由于電力資源的需求分散在各個城市、各個地區(qū),甚至各個角落,電力管理存在著相當大的困難。同時,為了提高供電效率,達到全社會節(jié)能的目的,實施階梯電價、峰谷實時電價勢在必行,因此,研究覆蓋范圍廣,高性能,低成本的自動抄表系統(tǒng)具有重要且緊迫的實際意義。無線傳感器網(wǎng)絡技術由于其低復雜度、低功耗和低成本等優(yōu)點;被越來越多的學者考慮為AMR系統(tǒng)組網(wǎng)技術的手段。然而,基于自動抄表系統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡與普通的無線傳感網(wǎng)絡有一定的區(qū)別,因此,有必要針對AM

2、R系統(tǒng)的特性設計無線傳感網(wǎng)絡,研究其關鍵技術。
　　 根據(jù)傳統(tǒng)抄表系統(tǒng)的構成,以及小區(qū)單元樓環(huán)境,本文為基于抄表系統(tǒng)的無線傳感器設計了網(wǎng)絡拓撲,網(wǎng)絡采用分簇結構,簇間通信為樹型結構,簇內采用星型通信方案?；谧詣映淼臒o線傳感器網(wǎng)絡與傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡相比較,有很多特殊的地方,由于本文只研究MAC層設計的部分,因此只分析相關特殊之處。基于AMR的WSN與常見WSN相比,具有一些特殊之處:對能耗要求不高;每個節(jié)點(電表)的數(shù)據(jù)都是

3、唯一的,數(shù)據(jù)聚集時不能對之進行合并、運算等數(shù)學分析處理;故障檢測機制特殊,不能設置冗余節(jié)點;延遲允許。
　　 本文針對自動抄表系統(tǒng)的獨有特點,設計網(wǎng)絡的信道接入采用一種新的基于固定時隙分配的TDMA協(xié)議。該協(xié)議針對自動抄表系統(tǒng)無冗余節(jié)點的特性,包含了一個有效的故障檢測機制,并且能夠控制時延在一定的可接受范圍內。本文將固定時隙分配問題,抽象為圖的強邊著色問題,將節(jié)點的時隙分配抽象為圖的頂點著色。頂點通過UNSET、UNSET1、G