自组织路由技术在农业数据无线传输中的应用研究

摘要

“数字农业”概念的提出，使我国农业信息化进程加快。农业信息的传输，作为数字农业研究的重要因素，它的方式也在发生着变化。随着信息技术和传感器技术的发展，智能农业机械(如移动智能平台)开始应用在农业信息传榆中；同时基于无线自组织网络(Ad Hoc网络)技术的日益成熟，具有多跳、无基础设施的自组织网络逐渐应用到农业信息无线传输中。传统的使用具有网络基础设施的无线组网方式(如无线电台)已经得到基本改变。本文即在此背景下，充分考虑农业作业环境的特点，研究农业自组织网络路由协议的性能以作为数字农业无线信息传输的技术支撑。 目前我国农业领域里大多数采用电台方式进行无线数据传输，采用电台进行数据传输的方式存在以下缺点：硬件成本高、数据传输距离短、数据传榆的可靠性差、网络覆盖范围受限。本论文将田间智能信息获取设备组成无线自组织网络，以末端网络形式接入到现有农业信息远程监控系统之中，采集到的农业信息在设备之间以多跳的方式实时传送给远程用户。 本论文从分析现有农业信息传输方式出发，阐述了传统无线传输方式存在的问题和开发农业自组织无线网络的意义。然后分析了自组织网络的相关技术，为“自组织路由技术在农业数据无线传输中的应用研究”提供理论和技术基础；利用网络仿真软件NS2搭建了农业自组织网络仿真平台，并对典型的表驱动式路由协议DSDV和按需式路由协议AODV进行了仿真比较。实验结果表明表驱动式自组织路由协议更加适合于农业信息管理的需求。 论文研究主要涉及无线传感器网络技术、自组织路由技术以及NS2网络仿真技术等领域。移动Ad Hoc网络路由技术是确保移动Ad Hoc网络运行的关键，本文的研究能够为移动Ad Hoc网络在农业领域中的大规模应用提供帮助。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.1.1自组织网络技术的需求

1.1.2自组织网络在农业上的应用

1.1.3农业无线传感器网络的国内外发展概况

1.2研究意义

1.3研究内容

1.4论文章节安排

第二章.Ad Hoc网络

2.1 Ad Hoc网络概述

2.1.1移动Ad Hoc网络的定义

2.1.2移动Ad Hoc网络的特点

2.1.3移动Ad Hoc网络的应用

2.1.4影响Ad Hoc网络设计的主要因素

2.1.5移动Ad Hoc网络对路由协议的要求

2.2移动Ad Hoc网络的结构

2.3通信协议体系与编址

2.3.1通信协议体系

2.3.2 IP地址

2.4本章小结

第三章 自组织路由协议

3.1自组织路由协议面临的问题

3.2理想的自组织路由协议

3.3自组织路由协议的分类

3.4典型的自组织路由协议

3.4.1表驱动式路由协议DSDV

3.4.2按需式路由协议AODV

3.5本章小结

第四章 网络仿真工具NS-2

4.1 NS-2概述

4.2 NS-2无线仿真模型分析

4.3 NS-2仿真流程

4.4本章小结

第五章 基于NS-2的农业自组网路由协议的仿真比较

5.1农业自组网仿真平台设计

5.2农业自组网仿真建模

5.3关键参数模拟评定

5.3.1使用awk计算传输率

5.3.2使用awk计算端到端时延

5.3.3使用awk计算平均跳数

5.3.4使用awk计算负载

5.4节点密度对于协议性能的影响

5.5节点拓扑性能对于协议性能的影响

5.6节点速度对于协议性能的影响

5.7本章小结

第六章 结语

参考文献

致谢

研究生期间撰写发表的论文