摘 要：由于傳統(tǒng)大型工業(yè)企業(yè)生產的有線通訊方式存在著對傳播媒介要求很高、節(jié)點的刪除和添加十分復雜等問題，無線傳感器網絡被應用于工業(yè)環(huán)境的數(shù)據采集和傳輸。但同時，如何構建節(jié)能的無線傳感器網絡并使它在工業(yè)生產中滿足實時控制的需要、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絡的研究重點。廣工計算機學院研發(fā)中心自主研發(fā)的工業(yè)控制傳感器網絡系統(tǒng)G2NET，能夠自適應的形成拓撲結構，進行節(jié)點的添加和刪除，并針對無線通訊協(xié)議實時性和可靠性這兩個問題進行了研究，提出了解決方案。 關鍵字：傳感器網絡;層次結構;實時性;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)生產中，如何進行數(shù)據的采集、傳輸、存儲及處理是關系到企業(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，且硬件故障會嚴重影響數(shù)據傳輸甚至導致網絡癱瘓，同時，由于網絡中節(jié)點的數(shù)量變化時有發(fā)生且網絡不能自適應的形成拓撲結構，節(jié)點的刪除和添加十分復雜。因此，無線傳感器網絡被運用到工業(yè)生產中，一個好的無線傳感器網絡協(xié)議不僅要能夠解決上述有線通訊所存在的問題，還要能夠自適應的形成網絡拓撲結構，有效的進行數(shù)據傳輸;并且保障網絡運行時實時性和可靠性的實現(xiàn)。具體體現(xiàn)在： 　?。?）網絡建立和通訊。 　　首先，由于最初的無線傳感器網絡采用的Directed[4]傳輸方式不僅增加了網絡延時，并且在傳輸數(shù)據時也消耗了很多能量，網絡的壽命不長。如何克服這一缺點使網絡能夠自適應的形成拓撲結構，是無線傳感器協(xié)議要考慮的第一步。其次，如何設計數(shù)據傳輸協(xié)議使得傳輸不僅能夠滿足工業(yè)要求，同時能有效的節(jié)省能源，也是無線傳感器協(xié)議設計的考慮要素。 　?。?）實時性——減少網絡延時。傳統(tǒng)傳感器網絡采用的一級級（hop）傳輸?shù)男问绞沟镁W絡延時很不確定。在進行數(shù)據傳輸時，離基站遠的節(jié)點比離基站近的節(jié)點網絡延時要多好幾倍，通常會造成大片離基站遠的節(jié)點因能量耗盡而死亡。高性能的無線傳感器網絡協(xié)議應克服這一因素提高系統(tǒng)在實時性方面的表現(xiàn)。 　　（3）可靠性——實現(xiàn)抗干擾。無線通訊的抗干擾能力體現(xiàn)在兩個方面：首先，當網絡中有節(jié)點能量耗盡而死亡，或有新的節(jié)點添加進網絡時，無線傳感器網絡應該通過自身的協(xié)議自適應的構造拓撲結構;其次，當節(jié)點間的傳輸因各種客觀原因被中斷造成數(shù)據丟失時，無線傳感器網絡應保障沒有數(shù)據丟失，信息能準確的傳輸?shù)侥繕斯?jié)點。 　　自適應工業(yè)控制傳感器網絡系統(tǒng)G2NET從系統(tǒng)的硬件平臺、網絡協(xié)議到軟件實現(xiàn)都是廣東工業(yè)大學計算機學院研發(fā)中心自主研發(fā)的。它針對現(xiàn)有無線傳感器網絡存在的上述三個問題提出解決方案。G2NET包括傳感器硬件平臺G2NOTE及自適應網絡協(xié)議G2SNP兩個部分。 　　詳情請點擊：一個工業(yè)控制傳感器網絡系統(tǒng)的實現(xiàn)