如何進行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中門限服務(wù)控制系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)

　　為了最大限度的提高無線傳感器網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，突破傳統(tǒng)輪詢系統(tǒng)研究不能應(yīng)用于真實無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的限制，將輪詢控制的門限服務(wù)方式接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。本文簡要介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，分析了輪詢系統(tǒng)中的門限服務(wù)方式。以cc2530節(jié)點作為硬件平臺，利用分簇的方式形成了適合門限服務(wù)控制的網(wǎng)絡(luò)，基于ZStack進行了軟件的設(shè)計，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)了門限服務(wù)控制。最后統(tǒng)計計算了門限服務(wù)系統(tǒng)的平均時延、平均排隊隊長兩個指標(biāo)，以此來評估系統(tǒng)的正確性，結(jié)果表明，系統(tǒng)能夠正確運行，性能指標(biāo)和理論值一致。

　　輪詢控制因其公平性、靈活性被廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、計算機通信等各個方面。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)引入輪詢控制機制，將傳統(tǒng)的多跳通信變?yōu)閱翁?，可以有效的降低因碰撞產(chǎn)生的能量損耗。以限定（K = 1）服務(wù)為基礎(chǔ)，提出了一種改進的PCF輪詢控制協(xié)議，將其接入無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，在MATLAB仿真環(huán)境下驗證了協(xié)議的正確性。首次以FPGA （field programmable gate array）對輪詢機制的接入控制協(xié)議進行了設(shè)計和實現(xiàn)。從軟件仿真到FPGA的實現(xiàn)是一個巨大的跨越，但是沒有將輪詢系統(tǒng)應(yīng)用于真實的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。選擇TinyOS無線傳感網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)作為軟件平臺，以cc2538cb傳感器節(jié)點作為硬件平臺，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中構(gòu)建了一個輪詢控制系統(tǒng)。TinyOS是一個空白的操作系統(tǒng)，目前沒有基于TinyOS操作系統(tǒng)的ZigBee協(xié)議棧通過ZigBee聯(lián)盟的認(rèn)證，且支持的芯片較少，移植困難，因此TinyOS的應(yīng)用受到很大限制。而Zstack是TI開發(fā)的通過ZigBee聯(lián)盟的認(rèn)證的免費協(xié)議棧，協(xié)議棧具有國際化，標(biāo)準(zhǔn)化的特點，協(xié)議棧已提供十幾種應(yīng)用場景剖面可以非常輕松的讓用戶開發(fā)出滿足國際標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。因此本文選取ZStack作為軟件平臺，以cc2530節(jié)點作為系統(tǒng)的硬件平臺，通過開發(fā)ZStack的方式實現(xiàn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的輪詢控制。