1、低能耗低延時(shí)數(shù)據(jù)傳輸一直是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)的一個(gè)重要研究方向。隨著WSN應(yīng)用的開拓，不斷的有專家學(xué)者加入到這個(gè)研究熱潮中來(lái)。節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)從采集到傳輸?shù)教幚恚恳粋€(gè)環(huán)節(jié)的低能耗低延時(shí)考慮都是必不可少的部分。
　　本文首先站在節(jié)點(diǎn)微觀的角度，研究如何有效處理節(jié)點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)，然后，轉(zhuǎn)發(fā)給路由表的下一跳節(jié)點(diǎn)，從而使得數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r(shí)盡可能小，同時(shí)保證在傳輸過(guò)程中節(jié)點(diǎn)的能耗少。設(shè)計(jì)出了一種低能耗低延時(shí)的MAC(media access

2、 control)傳輸協(xié)議----CH-MAC。該協(xié)議將數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀RTS和數(shù)據(jù)請(qǐng)求確認(rèn)幀CTS進(jìn)行壓縮，得到一個(gè)新的控制幀----T幀。由于該幀的引入，在傳輸過(guò)程中，T幀既可以充當(dāng)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)接收數(shù)據(jù)幀后的確認(rèn)；同時(shí)，也能夠代表對(duì)下一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)數(shù)據(jù)請(qǐng)求，省略掉數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀 RTS的傳輸耗時(shí)以及不斷請(qǐng)求信道的耗時(shí)，從而加快了數(shù)據(jù)的傳輸。另外，為了避免節(jié)點(diǎn)的空閑偵聽對(duì)節(jié)點(diǎn)能量的消耗，提出節(jié)點(diǎn)主動(dòng)睡眠機(jī)制，讓當(dāng)前發(fā)送完數(shù)據(jù)并接收到確認(rèn)幀的節(jié)點(diǎn)

3、立即進(jìn)入睡眠，從而降低節(jié)點(diǎn)由于空閑偵聽?zhēng)?lái)的能量消耗以及有可能帶來(lái)的隱藏終端問(wèn)題。最后，通過(guò)四種網(wǎng)絡(luò)中的仿真實(shí)驗(yàn)證明，CH-MAC可以有效達(dá)到減少數(shù)據(jù)包傳輸延時(shí)和降低節(jié)點(diǎn)能耗的目的。其次，站在節(jié)點(diǎn)宏觀的角度，研究如何降低整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸能耗。由于壓縮感知的出現(xiàn)，給每一個(gè)傳統(tǒng)行業(yè)都帶來(lái)了不少?zèng)_擊，這其中就包括 WSN。因此，本文嘗試性的將二者進(jìn)行結(jié)合，將CS應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)收集中，提出基于CS的分簇式數(shù)據(jù)收集。結(jié)合傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分

4、簇，減少簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)間的數(shù)據(jù)傳輸量與傳輸次數(shù)，同時(shí)，將CS結(jié)合到數(shù)據(jù)收集的過(guò)程中，簇頭節(jié)點(diǎn)將數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)壓縮，即采集的數(shù)據(jù)在給定的測(cè)量矩陣下進(jìn)行基變換，得到具有一定稀疏性的待傳輸數(shù)據(jù)，有效降低節(jié)點(diǎn)傳輸所消耗的能量，最后，所有數(shù)據(jù)都收集完成，在基站進(jìn)行數(shù)據(jù)的重構(gòu)，得到誤差，并反饋誤差給重構(gòu)步驟，調(diào)節(jié)測(cè)量矩陣的行數(shù)，最終，得到滿足一定誤差閾值的原始數(shù)據(jù)。另外，緊密結(jié)合WSN的應(yīng)用場(chǎng)景，提出一種基于CS的質(zhì)量可伸縮低信息密度數(shù)據(jù)收集算法。本算法通