交通监控中基于模糊聚类的无线传感网MAC协议

摘要 针对交通监控中突发数据实时性问题，提出一种基于模糊聚类的媒体访问控制（FC-MAC）协议。该协议采用时分多址（TDMA）和改进的载波监听多路访问冲突避免（CSMA/CA）交替工作的方式，既保证了普通周期数据的传递，又增强了突发数据的实时性。在CSMA/CA阶段，提出模糊聚类分析的方法，根据因素向量聚类簇内节点，使节点突发数据具有不同的优先级，优先级高的突发数据更早接入信道完成传输；同时，根据该协议的时隙分配策略，提出一种基于分层随机延迟的方法，减少同一时段内竞争接入Sink节点的簇头数量，降低簇头节点之间因退避而产生的数据延迟。仿真结果表明：FC-MAC在能量消耗上介于混合型Z-MAC协议与调度型S-LMAC协议之间；在突发数据平均时延减少的情况下，网络吞吐量比Z-MAC提高了11.2%，比S-LMAC提高了21.3%，并且对网络业务流量具有更好的适应性