基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)路由研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和ZigBee技術(shù)是近幾年興起的研究熱點(diǎn)，在理論和應(yīng)用方面的研究越來越多，尤其是在通信和工業(yè)控制等領(lǐng)域的研究非常廣泛，并且這些領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)例也在不斷的增多。ZigBee技術(shù)低功耗、低成本的特點(diǎn)決定了它更適合應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，因此越來越多的研究和開發(fā)及應(yīng)用開始關(guān)注ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。另一方面，隨著物聯(lián)網(wǎng)和信息物理融合系統(tǒng)等新技術(shù)、新領(lǐng)域的出現(xiàn)，給網(wǎng)絡(luò)帶來了新的挑戰(zhàn)。兩者對網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)性方面的要求變得越來越嚴(yán)格，它們

2、要求數(shù)據(jù)傳輸具有實(shí)時(shí)性，以便對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，尤其是后者要求更為嚴(yán)格。本課題正是在這樣的背景下展開研究的。
　　文章通過對大量國內(nèi)外文獻(xiàn)的閱讀，從不同方面和角度對實(shí)時(shí)路由協(xié)議的相關(guān)研究內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)和分類。接下來，在研究的基礎(chǔ)上提出了一種基于位置和分簇的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)路由協(xié)議，協(xié)議通過將監(jiān)測區(qū)域劃分單元格，每個(gè)單元格組成一個(gè)簇，采用混合簇頭選舉及動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)發(fā)傳輸速率的方法，并在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)根據(jù)實(shí)時(shí)需求對數(shù)據(jù)流進(jìn)行了分類。然后對提

3、出的算法進(jìn)行了仿真分析研究，仿真結(jié)果表明，該協(xié)議不僅能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的能量均衡，延長網(wǎng)絡(luò)的生命周期，而且具有較好的實(shí)時(shí)性。接著，在ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上對路由協(xié)議展開研究，分析了網(wǎng)絡(luò)中兩種基本路由算法，并分別對它們加以改進(jìn)。在ClusterTree算法中引入鄰居表信息，并對鄰居表中節(jié)點(diǎn)的選取進(jìn)行研究，幫忙尋找一條最優(yōu)路徑，減小數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延。另一方面，對AODVjr算法進(jìn)行改進(jìn)，通過將ACK添加到包后面的方法來減少通