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无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)在很多应用中均有潜力。比如军事目标跟踪和监测、自然灾难救援、生物医学健康监测、危险环境探索以及地震感知。本文研究一个应用于无线传感器网络的面向户外预警的无线传感数据传递协议(Wireless Sensor Data Transfer Protocol,简称WSDTP),包括研究该协议的协议体识别技术、警戒手机的运行状态转换技术以及警戒手机的角色转换技术,为户外作业人员夜间宿营预警系统提供必要的传感数据传递和手机状态切换技术。主要工作概括如下:1.分析归纳现有传感数据传递协议的研究现状,指出某项目在数据传递能力上的不足。2.本研究引入传感数据传递机制、警戒手机运行状态转换机制以及警戒手机角色转换机制,在此基础上,建立传感数据传递机制、警戒手机运行状态转换机制以及警戒手机角色转换机制的下推自动机,然后对这三者的终态可达性给予形式化验证。据此过程设计传感数据传递、警戒手机运行状态转换以及警戒手机角色转换等协议的协议体、协议消息和协议逻辑,在此基础上给出各个协议的算法流程图和算法伪代码;最后,使用以上关键技术给出传感数据传递协议的解决方案。3.根据给出的解决方案,运用面向对象的软件开发方法,设计数据的多播数据传递、警戒手机的运行状态转换、警戒手机的角色转换的用例图、顺序图和类图。在此基础上,根据类图给出的协议消息以及消息的静态操作,编码并实现面向户外预警的无线传感数据传递协议。4.遵循项目需求,设计测试用例,验证无线传感数据传递协议的多播数据传递、警戒手机运行状态转换和角色转换功能。实验结果表明,本文研究的WSDTP协议,其数据的多播数据传递功能、警戒手机的运行状态转换功能以及警戒手机的角色转换功能均已达到验证目标的要求。5.与CMRP、VCHEC和SNOMC等10个相关协议的讨论对比可知,首先,本文研究的WSDTP,在功能设置及性能方面与SNOMC协议的能力相当,功能满足性均达0.6,但WSDTP目前还未经历实际部署的考验,它属于依赖基础设施的协议,其搭建和部署需要无线AP的支持,这一点限制了其服务于有野外作业的应用面;其次,在警戒手机运行状态转换方面,本文给出的运行状态转换子协议使用了 3条消息,转换效率相比CMRP和VCHEC协议较低,但协议状况的准确性表达能力更强,这一点对于情况多变、环境相对较差的野外作业来说,WSDTP协议更适合“预警”应用场景;最后,在警戒手机角色转换方面,本文研究的WSDTP均衡了协议效能和语义满足性,但是效能还有待进一步提高,也就是,需要进一步精简协议逻辑。