Введение
1. Глава 1. Обзор технологий и проблем беспроводных сенсорных сетей 17
1.1 Технологии беспроводных сенсорных сетей 17
1.1.1 Стандарт ШЕЕ 802.15.4 20
1.1.2 Альянс ZigBee. Стек протоколов ZigBee 24
1.1.3 Альтернативные технологии создания БСС 27
1.1.4 Операционные системы и программные средства 29
1.1.5 Ведущие производители оборудования и программного обеспечения для БСС 34
1.2 Существующие проблемы БСС 38
1.3 Задача проектирования топологии БСС 40
1.4 Факторы, учитываемые при проектировании топологии БСС 42
1.5 Подходы к решению задачи проектирования топологии беспроводных сетей 43
1.6 Выводы 45
2. Глава 2. Формализация подхода к решению задачи проектирования рациональной топологии БСС 47
2.1 Описание подхода к решению 47
2.2 Математические модели 55
2.2.1 Математическая модель топологии БСС 55
2.2.2 Математическая модель узла БСС 60
2.2.3 Математическая модель канала информационного взаимодействия узлов БСС 64
2.2.4 Математическая модель механизма доступа узлов к среде передачи данных 71
2.2.5 Математическая модель распределения плотностей входящих и исходящих потоков на узле 73
2.2.6 Критерий оптимальности топологии 76
2.3 Алгоритмы 80
2.3.1 Алгоритм построения начального приближения к решению 80
2.3.2 Игровой алгоритм 84
2.3.3 Игровой алгоритм с участием Природы 94
2.3.4 Алгоритм расчета критерия сравнения топологий 99
2.4 Выводы 107
3. Глава 3 . Программное обеспечение 108
ЗЛ Функциональные возможности приложения 109
3.2 Архитектура программного обеспечения 114
3.3 Тестирование программного обеспечения 119
3.3.1 Достижение минимума количества ретрансляций 120
3.3.2 Объединение нескольких маршрутов 121
3.3.3 Разнесение нагруженных маршрутов 122
3.3.4 Построение начального приближения к решению 123
3.3.5 Сравнение топологий 124
3.4 Оценка быстродействия программного обеспечения 126
3.5 Выводы 127
4. Глава 4. Вычислительные эксперименты 128
4.1 Целесообразность построения начального приближения к решению 128
4.2 Построение топологии простой БСС 130
4.3 Построение топологии БСС производственного помещения 131
4.4 Сравнение критериальных функций ZigBee-маршрутизации 135
4.5 Исследование влияния отклонения топологии от оптимальной на качество решения 139
4.6 Исследование влияния алгоритма CSMA/CA на снижение пропускной способности сети 143
4.7 Выводы 146
Заключение 148
Список использованных источников 151
