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无线传感器网络在工业领域应用广泛，由于电磁干扰、电源突然中断、软件突发错误等瞬时故障导致系统失效，影响系统安全，其控制和恢复在涉及安全的领域越发得到重视。考虑到瞬时故障在网络的多个层次可能都有发生，提出了一种三层故障处理机制，在芯片级采用硬件逻辑调整、在节点级采用重传和跳频、在系统级采用冗余路由等措施进行故障控制和恢复。实验结果表明，采用三层故障处理机制后，网络的丢包率和端对端的时延有效降低，节点通信的可靠性和安全性得到有效的提高。