张晓玲,梁炜,于海斌,封锡盛
(中国科学院 沈阳自动化研究所 工业信息学重点实验室,辽宁 沈阳 110016)
集数据采集、处理、无线传输等功能于一体的无线传感器网络扩展了人们的信息获取能力,将逻辑上的信息世界与真实物理世界融合在一起,将会改变人类与物理世界的交互方式[1~3]。1999年的美国商业周刊[4]认为无线传感器网络是 21世纪世界最具影响的21项技术之一。2003年的MIT新技术评论[5]认为无线传感器网络是改变世界的 10大新技术之一。2009年温家宝总理倡导“感知中国”,进一步推进无线传感器网络的研究。由于无线传感器网络技术是应用性非常强的技术,国内在开展这方面的研究工作时需要坚持需求牵引且面向具体应用。目前,针对无线传感器网络的研究已由基础研究转向了应用研究,例如新兴的工业无线传感器网络、物联网、智能电网等。然而,应用的多样性对于无线传感器网络的性能提出了更加苛刻的要求。其中,无线传感器网络协议栈中的介质访问控制(MAC,medium access control)子层负责为相互竞争的节点分配无线通信资源,是关系网络性能的关键技术[2]。目前针对不同的应用,研究人员提出了多种MAC协议,可以按照如下依据进行分类:第一,采用分布式控制还是集中式控制;第二,使用单一共享信道还是多个信道;第三,采用固定分配方式还是随机访问方式。根据第三种分类方式,可将MAC协议归纳为以下3类。
1) 采用固定分配方式,为每个传感器节点分配固定的通信时隙和信道,从而避免节点之间的相互干扰;……