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IEEE802.15.4家庭網(wǎng)絡(luò)高效節(jié)能的有效接入方法（Energy efficient access method for efficient forwarding in IEEE802.15.4 home area networks）項(xiàng)目假設(shè)題目所述可以通過降低閑置的監(jiān)聽周期來(lái)減少能量損耗。同時(shí)，減少能量損耗通過減小每幀對(duì)等節(jié)點(diǎn)的overhead。這個(gè)接入方法基于對(duì)想要傳輸（want to transmit ,transmissions of frame bursts and traffic differentiation）的子節(jié)點(diǎn)的排序。該方案周期性適應(yīng)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)的頻道接入組織。如果更多的節(jié)點(diǎn)處于活躍狀態(tài)，那么他們傳輸過程中可以避免沖突。

本課題，我們主要從三個(gè)方面進(jìn)行研究。

第一，需要研究基于IEEE802.15.4的接入算法；

第二，在研究IEEE802.15.4的接入算法之后，研究IEEE802.15.4家庭網(wǎng)絡(luò)的接入算法；

第三，研究減少能量損耗的方法，從而實(shí)現(xiàn)高效，低能耗的IEEE802.15.4家庭網(wǎng)絡(luò)的接入方案；

在做了上面三個(gè)方面的研究之后，對(duì)于本課題，我們所采用的方案，總的來(lái)講為：

首先，考慮到家庭網(wǎng)絡(luò)，需要低成本，且家庭中各個(gè)使用設(shè)備的分散性，我們需要使用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行接入，即利用無(wú)線傳感器的自組網(wǎng)，將家庭中的各個(gè)設(shè)備，如電腦，Ipad，電視等進(jìn)行互聯(lián)，形成一個(gè)新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并通過廣域互聯(lián)網(wǎng)接口和外部網(wǎng)絡(luò)連接。

然后，實(shí)現(xiàn)家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的高效低能耗的接入。

通過上面的分析，整個(gè)課題，本質(zhì)上研究的是一個(gè)基于IEEE802.15.4的WSN網(wǎng)絡(luò)的有效節(jié)能的接入方法。

具體的算法，我們可以參考IEEE802.15.4的接入算法，并做改進(jìn)，使其具有自適應(yīng)功能，通過實(shí)時(shí)的調(diào)整參數(shù)，達(dá)到高效接入的同時(shí)，保持低能耗。

在本研究工作的第一步，我們需要對(duì)IEEE802-15-4的接入算法進(jìn)行仿真研究，分析其對(duì)應(yīng)的吞吐量和能耗。

針對(duì)IEEE802.15.4接入算法，本課題主要研究基于時(shí)隙CSMA/CA接入算法。

IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)是目前最具影響的低功耗、低速無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它主要定義了物理層和MAC層規(guī)范。基于IEEE 802.15.4的無(wú)線技術(shù)以其更低的安裝和維護(hù)成本正逐步取代現(xiàn)存的有線技術(shù)應(yīng)用QQ1224848052。例如在樓宇自動(dòng)化、家庭/環(huán)境監(jiān)控、工業(yè)控制和智能儀表領(lǐng)域都有應(yīng)用。

這里，為了對(duì)比原有算法和改進(jìn)算法，這里，我們分別對(duì)原來(lái)的算法和改進(jìn)后的算法進(jìn)行分析，分別對(duì)2種情況進(jìn)行仿真。

main1.m : 不同節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)下的網(wǎng)絡(luò)吞吐量；

main2.m : 不同節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)下的網(wǎng)絡(luò)能耗；

即，我們需要對(duì)算法在不同節(jié)點(diǎn)數(shù)下的吞吐量和能耗分別進(jìn)行仿真分析，通過這四種代碼的仿真，可以有效分析改進(jìn)算法在不影響網(wǎng)絡(luò)吞吐量的前提下，對(duì)能耗問題的改善。

本課題，我們采用的算法是時(shí)隙CSMA/CA算法。關(guān)于該算法的理論，這里就不做介紹了，相關(guān)的參考論文比較多，具體的仿真，在本說明后面部分一起給出對(duì)比效果。

當(dāng)節(jié)點(diǎn)數(shù)目越來(lái)越多的時(shí)候，由于對(duì)信道的競(jìng)爭(zhēng)的越來(lái)越激烈，單個(gè)節(jié)點(diǎn)接入信道成功從而發(fā)送數(shù)據(jù)的概率會(huì)隨之下降。那些沒能夠競(jìng)爭(zhēng)到信道的節(jié)點(diǎn)就會(huì)進(jìn)入新的退避過程。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的總體功耗在這個(gè)過程當(dāng)中為持續(xù)上升狀態(tài)。

這里，我們通過算法的改進(jìn)，來(lái)降低接入的能耗：

改進(jìn)一：減少網(wǎng)絡(luò)中的碰撞次數(shù)，當(dāng)碰撞次數(shù)較多的時(shí)候，需要更多次數(shù)的重傳，從而導(dǎo)致消耗更多的能力和信道資源。這里，我們通過設(shè)計(jì)一個(gè)自適應(yīng)接入算法，有效減少碰撞次數(shù)。主要是根據(jù)當(dāng)前情況下的碰撞次數(shù)，來(lái)實(shí)時(shí)的更新算法的參數(shù)。

改進(jìn)二：降低每幀開銷。減少能量損耗通過減小每幀對(duì)等節(jié)點(diǎn)的overhead。

以上的改進(jìn)，可具體參考我提供的兩篇碩士論文。如果有不明白的，可以在修改中，我給你再寫清楚。