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近年来,物联网在很多领域得到了广泛应用。许多应用场景下,终端节点传输数据量小且频次不高,使用1Ghz以下频段的低速率射频收发器;在消息流量模式方面,一类应用以发送传感上报消息为主,如冷柜温度监控,一类应用以接收下发消息为主,如电子价签;不同应用对上下行消息延时的敏感度也有差别。由于这些差异,现在往往分别搭建网络来满足各自需求,而这会造成重复建网、浪费资源。节点和网关间的接入层机制,做为整体网络系统的关键组成部分,对系统能否满足不同应用的差异化需求有较大影响。 本论文提出了一种面向混合了上述两类(传感上报与消息下发)物联网应用场景的无线终端节点接入机制 TubeLink。其涉及到节点、网关和远端服务器三者之间的联动;通过可调节分段比例的信标周期,来协调上下行流量;通过FHSS与分槽ALOHA相结合的信道抢占机制、信标周期分组,来应对信标周期上行段中数据帧的竞争冲突问题;通过自适应周期的信标跟踪策略以及尽可能的减少空闲侦听、避免串音收听,来降低节点的运行能耗。本论文基于嵌入式微处理器、1Ghz以下频段的射频收发器、x86主机等,阐述了TubeLink的节点侧、网关侧以及服务器侧实现。 本论文在四个仿真场景里对TubeLink展开了仿真评估,又分别在两个场景里将TubeLink和基于分时复用(TDMA)的消息采集机制、基于长前导码唤醒(LPW)的消息下发机制做了比较分析,结果表明TubeLink在典型场景下的表现有一定优势。