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延迟容忍传感器网络是近年来新兴的一种无线网络形式,是移动传感器网络和延迟容忍网络的相互融合的结果,具有网络数据传输延迟、错误容忍的特点,可以被广泛应用在车联网、水下数据采集、乡村网络、战场情报获取、野生动物监测和环境监测等多种领域。延迟容忍传感器网络能够有效弥补互联网无法实现全域覆盖的不足,是未来物联网实现―无处不在网络的重要技术基础。本文针对延迟容忍传感器网络数据通信的核心技术----路由技术开展研究,在对已有延迟容忍传感器网络路由机制深入研究的基础上,围绕路由机制设计、延迟容忍传感器节点平台实现以及基于平台的系统构建与测试开展了深入研究。 本研究主要内容包括:⑴针对延迟容忍传感器网络数据传输成功率低、延迟大的问题,提出了一种基于基站大功率信息广播的消息副本删除路由机制HB R。基本思想是在延迟容忍网络中使用两个频率f1和f2,传感器节点根据基站在f1上的大功率广播信息完成自身转发概率的计算和冗余消息副本的清理,利用频率f2进行通信,这不但提升了网络节点的存储效率,而且降低了网络通信开销。为进一步降低数据传输延迟和提升传输成功率,HBR机制给出了节点传输概率的准确计算方法以及消息队列管理机制,优先传输转发域M值小且生存时间短的消息。仿真实验表明,与几种经典的延迟容忍路由机制相比,HBR在传输成功率、传输延迟方面有着一定的优势,且通信开销也相对合理。⑵深入开展传感器网络典型实现技术ZigBee的研究,借助ZigBee技术设计实现了具有低功耗、小体积的无线传感器网络硬件平台。采用TI公司的CC2430芯片设计开发了传感器节点,该节点能够有效实现温度等周围环境信息的采集,并且采用软硬件协同设计的方法,进一步降低了节点的功耗,使得该平台能够有效成为延迟容忍传感器网络的终端设备。测试表明该平台有着较好的通信性能和网络性能。⑶深入分析了z-stack协议栈,以操作系统的基本原理和基本思路为基础,在结合ZigBee基础知识的前提下,通过分析OSAL主循环的C语言代码,理清了 ZigBee的启动过程与实现机制;结合数据采集实际背景设计了具有启动网络并进行数据收发的程序,可通过烧写的方式存入节点内存并运行;结合温度探测原理与各个寄存器的标记位设置简表,设计数据采集函数,实现了板上温度信息的采集以及网络中数据的收发,并完成了传感器节点组网的测试,完成了节点底层程序的开发与设计,为进一步实现延迟容忍相关功能的测试奠定了基础。