自主性分散式無線感測網路嵌入系統研製-子計畫一：具低速率與高傳輸效能IEEE 802.15.4無線傳輸媒體存取控制(MAC)之研製

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Title:	自主性分散式無線感測網路嵌入系統研製-子計畫一：具低速率與高傳輸效能IEEE 802.15.4無線傳輸媒體存取控制(MAC)之研製
Other Titles:	The Design and Implementation of the Transmission Efficiency IEEE 802.15.4 Wireless MAC Controller
Authors:	許獻聰
Contributors:	淡江大學電機工程學系
Keywords:	感測網路;IEEE 802.15.4;8051;FPGA;MAC;baseband
Date:	2004
Issue Date:	2009-03-16 16:26:03 (UTC+8)
Abstract:	近日來無線網路被廣泛的使用在家庭與企業之環境裡提供高速資料交換。然而，在許多應用中並不需要遠距離以及高速率的傳輸，例如無線滑鼠、遙控裝置和其他一些無線感測裝置等。也因此，近幾年來無線感測網路成為新興的研究方向，其目標為提供低速率、低耗電以及低功率的無線傳輸。目前已有各樣式之無線感測網路裝置陸續被研製出來，然而他們並無使用某種標準的無線通訊協定，所以無法與對方溝通。雖然如此，國內在此領域的研究成果已經明顯地落後國外的研究單位。在此子計畫中，我們將延續先前的研究成果並規劃設計與實作無線感測網路的無線傳輸通訊協定。?了達成無線感測節點間共通的傳輸能力，我們勢必需設計一個無線傳輸通訊協定。於2003 年11 月，國際電子電機工程師協會訂定一個低功率消耗與低傳輸速率的無線個人網路 ─ IEEE 802.15.4。此規格有極大的潛力成為未來無線感測網路的底層通訊標準。因此我們將領先地採用此標準通訊協定來當做總計劃中所規劃之自主性無線感測網路之通訊標準。本計畫中的規劃與 MAC 控制器實作上，與時間較無關的函式將被實作於8051 微處理器或其他低階的 8-bit 微處理器上；其他與時間有關 (time-critical) 的函式將實作於FPGA 開發平臺。此MAC 控制器是Host CPU 與Baseband 控制器之間橋樑。應過我們仔細研讀規格後，我們發現即使 IEEE 802.15.4 可以減少功率消耗，但是它仍存在著一些缺點；這些缺點將會造成網路中傳輸效能低落。因此計畫中的另一項工作便是改良標準通訊協定以及實作所改進的通訊協定於所研製的平台(MAC controller)上進行驗證與評估。
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