基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡在監(jiān)測系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、自動監(jiān)測系統(tǒng)幫助管理人員對設備和現(xiàn)場進行實時監(jiān)控，預防故障發(fā)生或在故障發(fā)生后提供及時資料。ZigBee作為低速率無線傳感器網(wǎng)絡的主要通信協(xié)議，被廣泛地運用在各類監(jiān)測場合。研究基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡在監(jiān)測系統(tǒng)中的應用具有重要意義。 針對現(xiàn)有線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)絡在擴展性、靈活性、維護方面的不足，本文提出將ZigBee技術結合移動通信網(wǎng)絡改進現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)絡架構的思想。并以水庫大壩監(jiān)測為應用實例，設計了基于

2、ZigBee水庫大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)絡架構：通過集成化的傳感器終端實時、協(xié)作地采集監(jiān)測對象的信息，以多跳路由方式將信息處理結果通過移動通信網(wǎng)絡傳送到公網(wǎng)，進而到達各級監(jiān)控中心和用戶。 根據(jù)ZigBee監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)絡節(jié)點能量消耗不均勻和采用單一路由方式的缺點提出一種ZigBee網(wǎng)絡分段路由策略：在路由發(fā)現(xiàn)過程前期采用樹狀路由而后期優(yōu)先采用AODV路由?；贜S-2仿真軟件結合具體監(jiān)測場景對提出的路由策略進行性能仿真驗證，仿

3、真結果表明：本文路由策略在丟包率、平均跳數(shù)、平均時延、路由開銷這幾項參數(shù)上較好地綜合了樹狀路由和AODV路由的優(yōu)點，從而改善了系統(tǒng)性能。 根據(jù)ZigBee監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)絡呈簇樹拓撲的特點，通過分析LEACH分層路由協(xié)議選擇簇首的思想，借助一階無線能量模型建立簇首數(shù)目與系統(tǒng)能量消耗的關系，理論上得出了ZigBee網(wǎng)絡簇首優(yōu)化方法。并結合具體實例分析得到了最優(yōu)簇首數(shù)目的個數(shù)。 設計了基于ZigBee監(jiān)測系統(tǒng)所涉及到的無線