面向信息物理系統(tǒng)的自適應(yīng)實(shí)時(shí)可靠無(wú)線MAC協(xié)議的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景隨著信息物理系統(tǒng)（CPS）的發(fā)展，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的可靠性、實(shí)時(shí)性、自適應(yīng)性等方面的要求越來(lái)越高。現(xiàn)有的無(wú)線媒體訪問(wèn)控制（MAC）協(xié)議無(wú)法完全滿足CPS的需求，因?yàn)樗鼈儫o(wú)法在動(dòng)態(tài)和復(fù)雜的環(huán)境中自適應(yīng)地調(diào)整MAC參數(shù)，以提供高效率與高可靠性之間的平衡，并且它們也無(wú)法很好地支持實(shí)時(shí)和低延遲通信。因此，研究一個(gè)面向CPS的自適應(yīng)實(shí)時(shí)可靠無(wú)線MAC協(xié)議變得非常重要。二、研究目的與意義本研究的目的是設(shè)計(jì)一種面向CPS的自適應(yīng)實(shí)時(shí)可靠無(wú)線MAC協(xié)議，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)性和復(fù)雜性自適應(yīng)地調(diào)整MAC參數(shù)，以確保在高效率和高可靠性之間的平衡，并且可以支持實(shí)時(shí)和低延遲通信。本研究的意義在于：（1）提高CPS的可靠性和實(shí)時(shí)性，滿足其高度要求的通訊需求；（2）提供一種新型無(wú)線MAC協(xié)議，適用于大規(guī)模、高密度和異構(gòu)CPS網(wǎng)絡(luò)；（3）促進(jìn)CPS的研究和應(yīng)用，推動(dòng)其在智能制造、智能交通、智能醫(yī)療等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。三、研究?jī)?nèi)容與計(jì)劃本研究主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：（1）針對(duì)CPS的需求和挑戰(zhàn)，分析現(xiàn)有無(wú)線MAC協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)；（2）提出一種自適應(yīng)實(shí)時(shí)可靠無(wú)線MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)方案；（3）實(shí)現(xiàn)和測(cè)試協(xié)議，優(yōu)化其性能，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果；（4）對(duì)比分析現(xiàn)有協(xié)議和本協(xié)議的性能差異，展示本協(xié)議的優(yōu)越性。計(jì)劃如下：時(shí)間節(jié)點(diǎn)|研究?jī)?nèi)容|完成情況第1-2個(gè)月|文獻(xiàn)綜述|完成第3-4個(gè)月|協(xié)議設(shè)計(jì)方案|進(jìn)行中第5-6個(gè)月|協(xié)議實(shí)現(xiàn)和測(cè)試|未開(kāi)始第7-8個(gè)月|協(xié)議性能優(yōu)化|未開(kāi)始第9-10個(gè)月|實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析|未開(kāi)始第11-12個(gè)月|總結(jié)和撰寫(xiě)論文|未開(kāi)始四、研究方法本研究的主要方法包括：（1）文獻(xiàn)綜述：針對(duì)面向CPS的無(wú)線MAC協(xié)議的研究進(jìn)展和現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，分析現(xiàn)有協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)，確定研究方向和目標(biāo)。（2）協(xié)議設(shè)計(jì)方案：結(jié)合CPS的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種自適應(yīng)實(shí)時(shí)可靠無(wú)線MAC協(xié)議，包括協(xié)議框架、信道接入方式、沖突解決策略等方面的設(shè)計(jì)。（3）協(xié)議實(shí)現(xiàn)和測(cè)試：使用模擬器或?qū)嶒?yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)協(xié)議，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能指標(biāo)。（4）協(xié)議性能優(yōu)化：根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，優(yōu)化協(xié)議的性能和效率。（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)估，并與現(xiàn)有協(xié)議進(jìn)行對(duì)比，展示本協(xié)議的優(yōu)越性。五、預(yù)期成果本研究的預(yù)期成果包括：（1）一篇完整的學(xué)術(shù)論文，介紹面向CPS的自適應(yīng)實(shí)時(shí)可靠無(wú)線MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，闡明本協(xié)議的優(yōu)越性。（2）一個(gè)可用于實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議實(shí)現(xiàn)，并提供詳細(xì)的使用文檔和代碼。（3）提供一種新型無(wú)線MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)方案，可應(yīng)用于CPS及其他類(lèi)似網(wǎng)絡(luò)。六、參考文獻(xiàn)[1]Al-FuqahaA,GuizaniM,MohammadiM,etal.Internetofthings:Asurveyonenablingtechnologies,protocols,andapplications[J].IEEECommunicationsSurveys&Tutorials,2015,17(4):2347-2376.[2]ChenS,KaoYC,ChenY,etal.IntegratingHeterogeneousWirelessNetworksforCyberPhysicalSystems:ASurveyandPerspective[J].IEEECommunicationsSurveys&Tutorials,2016,18(1):580-607.[3]LiangZ,LiuX,LiG,etal.TimeSynchronizationforWirelessSensorNetworks:ASurvey[J].IEEECommunicationsSurveys&Tutorials,2016,18(1):456-473.[4]LinS,JhaS,RabaeyJM.Designchallengesforsecureimplantablemedicaldevices[J].ProceedingsoftheIEEE,2017,105(1):91-111.[5]LiuJ,ZhangY,ChenY,etal.Atime-awaretaskschedulingmethodforminim