第二章传感网通信协议

物理层协议

传感网络分层架构

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物理层协议

作用：负责将比特流信息转换成最适于在无线信道上的传输的信号。
功能：
传输频率的选择
载波频率的生成
信号检测
调制以及信息加密

IEEE 802.15.4物理层标准

该标准在3个不同的频带上总共指定了27个半双工信道
通常使用2.4GHz ISM公用频段，范围从2400到 2483.5MHz
采用半正弦偏移四相相移键控（O-QPSK）调制方式
采用直扩扩频（DSSS）
在该频段有16个信息传输速率为250kbit/s的信道可用
射频接收机的灵敏度要求为-85dB
该频段的理想传输距离约为200m
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各频段通用规范

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MAC层协议

MAC（Medium Access Control）协议决定无线传感网络中无线信道的使用方式。

负责为节点分配无线通信资源
影响传感网高效通信的关键协议
- 网络吞吐量
- 节点能耗
传感网节点能量有限且难以补充
能量包括主要包括：通信消耗，感知消耗，计算能耗
其中，通信能耗所占比重最大，减少通信能耗是延长网络生存时间的有效手段
MAC协议以减少通信消耗，最大化网络生存时间为首要设计目标

IEEE 802.15.4的MAC

该子层定义了MAC层帧结构的以保证用最低复杂度实现在多噪声无线信道环境下的可靠数据传输
帧格式：

S-MAC（Sensor-MAC）

网络中所有的节点都同步，使用相同的睡眠和唤醒方式
网络中的通信都旨在所有节点醒来时发生
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S-MAC是否可以做的更好？

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B-MAC

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2.3路由协议

简介

传感网：
容量和处理能力有限
传感网且与应用高度相关
最简单协议：泛洪协议。
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分发协议

简单概述：一当值改变，数据分发协议通知节点的上层应用，通过广播，通知其他节点使网络一致。
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TinyOS 分发协议DRIP

Trickel特点：
周期广播监听
文明的流言策略来通知邻居节点
逻辑组抑制包的传输范围
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汇聚协议

特点：
多路到根
环路检测
重复抑制
链路估计
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TinyOS CTP协议

CTP协议：链路估计器，路由引擎和转发引擎
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链路估计器

作用：估计链路质量，计算路由
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路由引擎工作流程：

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路由环路：

传输层协议

主要解决3个问题：
拥塞控制：拥塞控制机制调节源节点的数据包发送速率来减轻或避免网络拥塞
可靠数据传输：保证数据传输的可靠性。
复用与解复用：传输协议承担多种上层应用，这些数据包在同一条通路中传输。这些不同的应用的数据都从一个通达传输，如何保证数据准确地到达各个应用呢，端口。

传输层的挑战

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可靠多段传输协议（RMST）

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慢存入块取出协议（PSFQ）？？？？（不懂）

提供三种功能：
存入操作
取出操作·
状态报告
PSFQ的存入操作：
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PSFQ的取出操作

PSFQ的前摄取出操作

拥塞检测和避免协议（CODA）

目标：检测和避免拥塞
源节点发的比较快，多个源节点就会竞争信道，就可能发生拥塞
单个数据流并不大，但在多个数据流交汇处会发生临时堵塞
基于接收者的拥塞检测
开环逐跳回压信号向源节点报告拥塞
闭环多源调节以避免规模和长期的拥塞
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可靠的事件传输协议（ESRT）？？？？？

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看不懂

6LoWPAN协议栈体系结构

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LoQPAN路由协议

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ZigBee

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ZigBee的协议架构

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参考资料：
百度文库李教授《物联网原理与技术》

来源：CSDN

作者：qq_1316238389

链接：https://blog.csdn.net/qq_38173631/article/details/104554954

标签

物联网技术

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