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智能农业监测系统是一个远程采集农业信息,并进行分析决策的智能系统。无线传感器网络作为一种新型的无线通信技术,在智能农业监测系统中的广泛应用,是现代化农业发展的必然趋势。在农业监测系统中,低延时,高融合作为衡量农业系统智能化的两个关键指标,一直是传感器网络研究的重点。媒体介质访问控制层(MAC)作为影响网络性能的关键技术,本文对当前经典的MAC协议进行了深入研究,分析了各协议的实现原理及适用范围,并总结了其各自的优缺点。 主要的研究内容如下: (1)基于S-MAC协议能耗与延时的矛盾分析,提出了低功耗低延时的MAC协议,该协议充分利用了传输信道的空间重用性。仅根据局部两跳的邻居信息,利用着色算法,确定非冲突的节点集;采用TDMA调度机制,为每个非冲突的节点集分配一个传输时槽。 (2)基于GIT及SPT融合树的能耗分析,提出了低功耗高融合的MAC协议。该协议寻求了一个能覆盖整个网络的最小覆盖集,作为中间融合节点,并引入读向量的相似性判断,在中间节点去除冗余及错误数据。 为了验证新提出MAC协议低延时和高融合的特性,本文分别对它们进行了算法分析和OMNeT++环境下的仿真实验。结果证明,对比其他算法,两个新的MAC协议在满足节能的前提下,分别在延时和错误检测率方面具有更好的性能。