如何進行無線傳感器網絡中門限服務控制系統(tǒng)的設計實現(xiàn)

　　為了最大限度的提高無線傳感器網絡資源的利用率，突破傳統(tǒng)輪詢系統(tǒng)研究不能應用于真實無線傳感器網絡的限制，將輪詢控制的門限服務方式接入無線傳感器網絡。本文簡要介紹了無線傳感器網絡的結構，分析了輪詢系統(tǒng)中的門限服務方式。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控制的網絡，基于ZStack進行了軟件的設計，在無線傳感器網絡中實現(xiàn)了門限服務控制。最后統(tǒng)計計算了門限服務系統(tǒng)的平均時延、平均排隊隊長兩個指標，以此來評估系統(tǒng)的正確性，結果表明，系統(tǒng)能夠正確運行，性能指標和理論值一致。

　　輪詢控制因其公平性、靈活性被廣泛應用于工業(yè)制造、計算機通信等各個方面。無線傳感器網絡引入輪詢控制機制，將傳統(tǒng)的多跳通信變?yōu)閱翁梢杂行У慕档鸵蚺鲎伯a生的能量損耗。以限定（K = 1）服務為基礎，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絡，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)應用于真實的無線傳感器網絡中。選擇TinyOS無線傳感網絡操作系統(tǒng)作為軟件平臺，以cc2538cb傳感器節(jié)點作為硬件平臺，在無線傳感器網絡中構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)盟的認證，且支持的芯片較少，移植困難，因此TinyOS的應用受到很大限制。而Zstack是TI開發(fā)的通過ZigBee聯(lián)盟的認證的免費協(xié)議棧，協(xié)議棧具有國際化，標準化的特點，協(xié)議棧已提供十幾種應用場景剖面可以非常輕松的讓用戶開發(fā)出滿足國際標準的產品。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)對無線傳感器網絡的輪詢控制。