摘 要：由于傳統(tǒng)大型工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的有線通訊方式存在著對傳播媒介要求很高、節(jié)點(diǎn)的刪除和添加十分復(fù)雜等問題，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)據(jù)采集和傳輸。但同時(shí)，如何構(gòu)建節(jié)能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)并使它在工業(yè)生產(chǎn)中滿足實(shí)時(shí)控制的需要、在惡劣物理環(huán)境中能擁有足夠的抗干擾能力也成為目前傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究重點(diǎn)。廣工計(jì)算機(jī)學(xué)院研發(fā)中心自主研發(fā)的工業(yè)控制傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)G2NET，能夠自適應(yīng)的形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的添加和刪除，并針對無線通訊協(xié)議實(shí)時(shí)性和可靠性這兩個(gè)問題進(jìn)行了研究，提出了解決方案。 關(guān)鍵字：傳感器網(wǎng)絡(luò);層次結(jié)構(gòu);實(shí)時(shí)性;可靠性;G2NET。 Abstract：The traditional wire mode of data’s transmission is very complicated to modify the nodes and high requested with the transmission media. Nevertheless, the wireless sensor network in existence still facing the problems of topological construction, real-time control and anti-jamming problems. This article brought out an industrial control sensor network system G2NET, G2NET built the structure adaptability, also made the research that aim at the real-time problem and dependability, then put forward solutions to reduce time-delay and anti-jamming. Key words: sensor network; hierarchy, real-time; dependability; G2NET. 0 前言 　　在大型工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、傳輸、存儲(chǔ)及處理是關(guān)系到企業(yè)生存發(fā)展的頭等大事。傳統(tǒng)的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中現(xiàn)場總線采取的都是有線的通訊方式，這一局限性使得系統(tǒng)不僅對傳播媒介的要求很高，且硬件故障會(huì)嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)傳輸甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，同時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的數(shù)量變化時(shí)有發(fā)生且網(wǎng)絡(luò)不能自適應(yīng)的形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，節(jié)點(diǎn)的刪除和添加十分復(fù)雜。因此，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被運(yùn)用到工業(yè)生產(chǎn)中，一個(gè)好的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不僅要能夠解決上述有線通訊所存在的問題，還要能夠自適應(yīng)的形成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有效的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸;并且保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)性和可靠性的實(shí)現(xiàn)。具體體現(xiàn)在： 　?。?）網(wǎng)絡(luò)建立和通訊。 　　首先，由于最初的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的Directed[4]傳輸方式不僅增加了網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，并且在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)也消耗了很多能量，網(wǎng)絡(luò)的壽命不長。如何克服這一缺點(diǎn)使網(wǎng)絡(luò)能夠自適應(yīng)的形成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是無線傳感器協(xié)議要考慮的第一步。其次，如何設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議使得傳輸不僅能夠滿足工業(yè)要求，同時(shí)能有效的節(jié)省能源，也是無線傳感器協(xié)議設(shè)計(jì)的考慮要素。 　?。?）實(shí)時(shí)性——減少網(wǎng)絡(luò)延時(shí)。傳統(tǒng)傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的一級級（hop）傳輸?shù)男问绞沟镁W(wǎng)絡(luò)延時(shí)很不確定。在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，離基站遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)比離基站近的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)延時(shí)要多好幾倍，通常會(huì)造成大片離基站遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)因能量耗盡而死亡。高性能的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)克服這一因素提高系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性方面的表現(xiàn)。 　?。?）可靠性——實(shí)現(xiàn)抗干擾。無線通訊的抗干擾能力體現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中有節(jié)點(diǎn)能量耗盡而死亡，或有新的節(jié)點(diǎn)添加進(jìn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該通過自身的協(xié)議自適應(yīng)的構(gòu)造拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);其次，當(dāng)節(jié)點(diǎn)間的傳輸因各種客觀原因被中斷造成數(shù)據(jù)丟失時(shí)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)保障沒有數(shù)據(jù)丟失，信息能準(zhǔn)確的傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點(diǎn)。 　　自適應(yīng)工業(yè)控制傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)G2NET從系統(tǒng)的硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議到軟件實(shí)現(xiàn)都是廣東工業(yè)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院研發(fā)中心自主研發(fā)的。它針對現(xiàn)有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)存在的上述三個(gè)問題提出解決方案。G2NET包括傳感器硬件平臺(tái)G2NOTE及自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議G2SNP兩個(gè)部分。 　　詳情請點(diǎn)擊：一個(gè)工業(yè)控制傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)