基于能量有效的zigbee网络路由算法研究

山东大学硕士学位论文基于能量有效的ZigBee网络路由算法研究姓名：班艳丽申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：柴乔林20090405基于能量有效的ZigBee网络路由算法研究作者：班艳丽学位授予单位：山东大学相似文献(6条)1.期刊论文班艳丽.柴乔林.王琛.BANYan-li.CHAIQiao-lin.WANGChen基于能量均衡的ZigBee网络树路由算法-计算机应用2008,28(11)针对ZigBee网络树路由算法中的路由非最优以及某些节点可能会因为业务量过大而过早耗尽电池能量的问题,提出一种改进的基于能量均衡的ZigBee树路由算法.改进算法中通过引入邻居表,考虑路由跳数使路由局部最优,同时改进算法中也考虑了节点的剩余能量,路由选择的时候尽量避开剩余能量较低的节点.仿真结果表明,改进算法能有效地节省网络的总体能量消耗,实现网络负载均衡,最大化网络的生存时间.2.期刊论文王琛.柴乔林.王芳.WANGChen.CHAIQiaolin.WANGFang基于树形结构的ZigBee能量均衡协议研究-计算机工程与设计2009,30(15)在ZigBee网络的树形拓扑结构中,其网络高层节点面对大量业务时,容易过早耗尽电池能量.针对此问题,提出一种改进的能量均衡路由算法.在改进算法中,综合考虑了网络节点的层次和负载能力.通过计算路由代价,上层节点的功耗被降低,而负载则被分摊至下层节点.另外在路由选择的时候,尽量避开剩余能量较低的节点.仿真结果表明,改进算法可以平衡网络节点的整体耗能,延长关键节点的生存时间,从而提高了ZigBee网络整体的健壮性.3.学位论文王琛ZigBee路由算法研究及应用2009近年来随着微电子技术、传感器技术及通信技术的发展，无线传感器网络发展迅猛，技术进步很快，而且在军事与民用方面的一些具体应用也取得了成功。由于其应用广泛，无线传感器网络的发展前景一片光明。而ZigBee技术是为低速率传感器和控制设计的标准无线网络协议栈，特别是其低功耗、低成本的优势使其具有很强的市场竞争力和应用潜力。本文中详细介绍了ZigBee技术的特点，并与当前其他几种应用较多的无线网络协议进行对比，突出了ZigBee在低速率、低功耗的无线传感器领域的应用优势。ZigBee的物理层和MAC是基于802．15．4标准定制，标准较为统一，然而就目前ZigBee发展状况来说，各个公司的ZigBee协议栈的网络层差别较大，对于路由算法的选择和支持也有不同的方案，因此本文将对ZigBee路由算法研究作重点论述。节能是ZigBee网络的重要议题，在ZigBee树形网络结构中，高层节点担负着子节点管理和部分数据路由的责任，能量开销较大，高层节点的死点很容易造成网络分割，严重影响网络的整体质量，因此规避高层节点高耗能和死点具有重要意义。我们重点分析了ZigBee树路由和AODVjr算法，发现两者的不足，提出了基于树形结构的能量均衡算法，从路由消耗代价计算模型论证，到路由算法的实现进行了详尽描述，最后利用OMNET++仿真试验，将该算法与AODVjr算法的高层节点耗能与死点情况进行了对比，论证该算法的有效性。文章最后，我们将现有的ZigBee理论应用至实际，设计了一种智能家居系统，外网采用Internet接入和GSM接入方式，内网则使用ZigBee技术，从硬件结构到协议栈层次结构，本文都做出了详细描述。利用ZigBee技术组建家庭内网，系统安装方便，扩展性好，实现了家用传感器网络的自组织，具有很好的应用价值。4.期刊论文班艳丽.柴乔林.王芳.BANYan-li.CHAIQiao-lin.WANGFang改进的ZigBee网络路由算法-计算机工程与应用2009,45(5)针对ZigBee网络AODVjr路由算法路由发现过程中的RREQ分组大量洪泛问题,提出一种改进的ZigBee网络路由算法.改进算法中通过采用AODVjr算法和树路由算法相结合的方式,对RREQ分组的传输范围和大致方向进行控制,同时改进算法中也考虑了节点的剩余能量,路由选择的时候尽量避开剩余能量较低的节点.仿真结果表明,改进算法能有效地节省网络的总体能量消耗,实现网络负载均衡,最大化网络的生存时间.5.期刊论文蔡雨楠.王福豹.严国强基于数据服务和能量控制的ZigBee路由策略研究-微型电脑应用2008,24(6)ZigBee网络采用簇树路由和AODV-jr路由相结合的混合路由机制,在具体路由策略中如何平衡这两种路由模式以达到更好地性能值得研究.此外,ZigBee规范中很少涉及能量控制问题.通过分析上述两种路由模式的性能,提出了一种基于数据服务的路由策略,同时还提出了一种能量控制机制来提高ZigBee路由的性能.仿真结果表明该路由策略具有良好的网络性能和较低的功耗,同时能量控制策略可以很好的平衡节点的能量,避免节点电池能量过早耗尽.6.学位论文蒋敏ZigBee协议研究及灯控网络应用设计2008近年来，短距离无线通信有了迅速发展，各种技术层出不穷，如蓝牙、ZigBee、Wi-Fi、UWB等，它们都有各自的特点和应用潜力。ZigBee技术因其低功耗、低成本、大容量、安全性高等诸多优势取得了发展和广泛的应用。ZigBee是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的、有关组网、安全和应用方面的技术，完整的ZigBee协议由物理层、媒体接入控制(MAC)层、网络层和应用层规范组成。IEEE802.15.4定义MAC层和物理层，而网络层/网络安全机制和应用层由ZigBee联盟定义。ZigBee技术主要应用在工业控制、农业、家庭和楼宇自动化等领域。ZigBee协议自2004年12月发布以来，处于不断的发展与完善之中。本文对ZigBee协议中的路由、节能模式、信道切换等问题进行了深入的研究探讨。提出一种基于群组标识的路由算法，在NS2的IEEE802.15.4/ZigBee仿真平台上进行仿真，实验数据表明，在有大量节点存在的网络中，相对于树路由和Z-AODV路由，该算法在路由开销、丢帧率、数据传输效率等方面有优势。在降低功耗问题上，通过实验分析，提出了路由器节能模式的设想。提出信道切换机制，以提高ZigBee网络的抗干扰和性适应性。通过对IEEE802.15.4标准和ZigBee协议的深入研究，对基于ZigBee网络的灯控系统进行需求分析，提出了设计方案，并用ChipconCC2430开发平台，设计了系统的三种组成设备——遥控器、灯设备、协调器。实现了灯控系统的预期目标，具有重要的应用价值。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：b1dca223-8348-4633-87d0-9dd90075335d下载时间：2010年8月21日