无线传感器网络中的实时通信

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通过无线传感器网络(WSN)，我们可以通过多跳通信获取传感器节点周围的各种有趣事件信息。在WSN中，有两种应用，即基于事件和基于查询的应用。通常，在这些应用中，每个传感器节点上的值对延迟或延迟非常敏感。因此，由于在最后期限内接收到的数据在WSN中是完全不可接受的，因此强烈要求在最后期限内将数据交付给汇聚节点。移动目标跟踪和入侵检测是无线传感器网络中要求实时通信的应用实例。

然而，与典型网络相比，无线传感器网络很难实现实时通信。由于计算能力有限、带宽较窄等严重约束，不适合提供实时通信。因此，要实现无线传感器网络的实时通信，必须解决一些重要的问题和研究挑战。基于这一需求，本特刊计划为WSN实时通信的发展做出贡献。

考虑到我们的目标，编辑认为这个特刊提供了实时通信网络技术的文章集合。通过对专题的相关性、解决方案的新颖性等几个方面的评价，选出了4篇有价值的论文。本文主要研究了无线传感器网络的多通道传输、MAC协议、路由协议试验台和实时性能的综合研究。

Y. Igarashi等人在《工业无线网络基于优先级的动态多通道传输方案》(Priority-Based Dynamic Multichannel Transmission Scheme for Industrial Wireless Networks)一文中提出了一种基于优先级的工业无线传感器网络(Industrial Wireless sensor Networks, IWSN)动态多通道传输方案，用于需要提供精确测量功能作为控制反馈的应用设备。为了保证不可预知的按需通信的延迟，根节点控制高优先级数据包的传输时间，而其他节点自主决定使用什么通道以及何时向邻居发送数据包。在该方案中，数据包优先级是根据应用需求来确定的。该方案在MAC层上运行，不依赖于任何特定的MAC协议。由于IWSN中有一些实时通信的标准协议，如ISA100.11a和wirelessHART，本文讨论了与ISA100.11a的兼容性。

另一篇论文是关于MAC协议的。然而，T. Kim等人提出了一种用于无线传感器网络中射频能量收集的高效MAC协议，称为REACH，而不是通用的MAC协议。与传统的射频能量收集方法不同，该方案中的能量发射器(ET)可以主动发送射频能量信号，而不需要发送能量请求(RFE)信息。ET根据被动能量收集过程的结果来决定主动能量信号的传输。该方案的另一个特点是ET参与了基于争用的信道访问过程。仿真结果表明，所提出的协议借助主动能量信号传输方法，可以提高无线传感器网络的能量收集率和寿命。

除了物理和数据链路方面的方法外，W. Jiang等人还解决了多路径路由协议的测试平台，以管理部署成本。为了实现这一目标，本文提出了一个可重构的协议交换试验台，该试验台通过创建一个新的体系结构，并对多个不同的协议进行实验，从而支持动态协议交换。该试验台基于控制平面与数据平面分离的架构，假设有独立的路由配置和数据传输。此外，一个可编程的流程表提供了试验台的能力，以动态切换协议。实验表明，该实验平台通过控制平面和数据平面的分离，降低了网络管理和更新的复杂性。用户可以通过简单地配置不同的行为来轻松地管理网络，而无需重新部署整个网络。因此，该重构功能可以在规模增长时支持WSN虚拟化，并可用于云服务的多租户架构。

另一篇论文是关于无线传感器网络实时通信方面的文献综述。尽管发表的调查文献很少，但它们已经过时，不能提供各种方案的概述。为了解决这一问题，本调查论文可能会收集2010年以来的研究工作，包括WSN中潜在的实时应用和可应用的实时通信平台。此外，与以往的调查论文不同，b。Kim等人将公司实时模型与硬实时模型和软实时模型结合在WSN中。因为有几个研究是为( )-企业模型是近年来提出的一种新型无线传感器网络模型，并对其进行了分析和比较。在分类规则方面，选择了分层体系结构的研究方向。在每一个类别中，都描述和解释了最近的研究工作。最后，讨论了有待解决的问题和今后的研究挑战。

致谢

最后，我们感谢所有作者、审稿人和编辑成员的宝贵贡献。没有他们的辛勤工作和奉献精神，就不可能在这个特刊的规定时间内选出这些高质量的论文。

Jeongcheol李
巴巴沙
乔凡尼保罗
哈维尔-普列托
Ki-Il金

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