题目：无线传感器网络MAC层调度算法的研究与应用

传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步，推动了具有现代意义的无线传感器网络的产生和发展。无线传感器网络能够获取客观物理信息，具有十分广阔的应用前景，能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等诸多领域。 在实际的工程应用中存在这样一类的无线传感器网络，如车载无线测量系统，主要针对车内的各个部件进行检测和控制，每个节点需要周期性的采样控制，具备固定的数据生成周期；每个节点对应一个单一的传感器，因此数据的流量较小；采集的数据都需要无错误地，在一定的时间限制内送到车载的控制网关（AP）进行处理，AP负责协调整个网络的通讯；系统中，每个的数据都对整体的系统控制很重要，所有节点处于同等的优先级；为保证系统的稳定性，需要降低节点上运行程序的复杂性。 本文针对这类系统的特点提出一种基于预测机制的调度算法用于改进802.15.4MAC层中的PCF方式。在调度算法中应用了预测机制和负反馈控制原理，我们建立了无线传感器网络的子网通信状态的描述方法，建立了状态观测量，反馈量和控制方法，得出了调度算法的流程，通过MATLAB仿真，证明该算法在提高了轮询的效率的同时保证了节点的接入机会的稳定以及节点之间的公平接入。 同时，在实际平台的测试结果表明，改进后的MAC调度算法应用在基于星型和树形网络拓扑结构的定时数据检测网络中，能极大地改善了无线检测系统的能耗，平均延时上限，丢包率上限等各项性能指标。