应急监控无线传感器网络跨层通信设计与优化

"面向应急监控的无线传感器网络跨层通信设计" 本文主要探讨了在应急监控应用中的无线传感器网络（WSN）通信所面临的问题及解决方案。无线传感器网络在应急监控中发挥关键作用，但其通信过程由于网络拓扑的动态变化、时变性以及灾难事件发生时数据量的急剧增加，常导致网络数据传输冲突严重，从而影响通信效率和可靠性。 针对这些挑战，论文提出了一种创新的跨层通信设计策略，该策略综合考虑了物理层、媒体访问控制（MAC）层和网络层的关键因素。在物理层，引入功率控制技术以减少信号干扰和提高通信质量；在MAC层，设计了链路调度算法以优化数据传输，避免冲突并提高信道利用率；在网络层，采用智能路由策略，确保数据能够高效、实时地到达目的地。 论文中分别提供了集中式和分布式两种算法实现方式。集中式算法通常由一个中心节点协调整个网络的通信，可以全局优化，但可能对中心节点的计算和通信能力要求较高；分布式算法则通过节点间的协作完成任务，具有更好的鲁棒性和适应性。通过NS2仿真平台进行实验，结果显示提出的跨层通信设计在各种应急监控场景下，无论灾难模型如何变化或数据源增多，都能保持较高的数据投递率、实时性能和能源效率。 此外，该研究还指出，提出的机制不仅适用于多种类型的灾难应急场景，而且在与其他同类研究的比较中表现出优越性。这表明，这种跨层通信设计策略能有效应对应急监控中的复杂网络环境，提高数据传输的稳定性和效率，对于提升无线传感器网络在应急响应中的效能具有重要意义。 关键词：无线传感器网络；通信设计；跨层；应急监控 这篇论文是由曾园园、项慨等人完成的，其中项慨是通信作者。研究得到了多项科研基金的支持，包括中央高校基本科研业务费专项资金青年教师资助项目、国家自然科学基金青年科学基金资助项目、国家“973”计划资助项目和湖北省自然科学基金资助项目。作者们的研究方向主要涉及无线传感器网络、无线自组网、无线网络计算和多媒体通信技术等领域。