基于蟻群優(yōu)化和能量管理的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由研究.pdf

1、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是一種全新的集成了傳感技術(shù)、嵌入式技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等而形成的信息采集和處理技術(shù),具有十分廣闊的應(yīng)用前景,當(dāng)前受到國(guó)際上許多專(zhuān)家學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注,是新興前沿的多學(xué)科高度交叉研究熱點(diǎn)之一。無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)中的基于ZigBee技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)一般由大量低成本的微型ZigBee傳感器節(jié)點(diǎn)組成,因此在有限的資源條件下、惡劣的環(huán)境狀況下如何實(shí)現(xiàn)大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的高效可持續(xù)通信對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議提出了新的挑戰(zhàn)。
　　IEEE802.15.

2、4標(biāo)準(zhǔn)旨在為低功耗,低速率的通信提供一種可靠和經(jīng)濟(jì)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。ZigBee協(xié)議采用IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的物理層和介質(zhì)訪問(wèn)控制層,并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用支持子層和安全模塊等,實(shí)現(xiàn)了自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。具有高效節(jié)能優(yōu)勢(shì)的ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制、智能家居等領(lǐng)域都有很大的應(yīng)用潛力。論文首先分析ZigBee網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn),探討ZigBee網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)及其相關(guān)應(yīng)用,圍繞ZigBee協(xié)議和蟻群優(yōu)化算法展開(kāi),提出了基于能量管理和蟻群優(yōu)

3、化的ZigBee路由協(xié)議改進(jìn)算法,達(dá)到實(shí)現(xiàn)提高ZigBee網(wǎng)絡(luò)整體性能的目的。然后在NS2仿真平臺(tái),對(duì)ZigBee組網(wǎng)和路由過(guò)程進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)仿真。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法能夠有效的降低節(jié)點(diǎn)能耗提高網(wǎng)絡(luò)性能。另外,論文還針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)在自身資源有限和所處環(huán)境惡劣的情況下基本路由算法容錯(cuò)性較低,提出一種改進(jìn)的基于蟻群優(yōu)化的ZigBee容錯(cuò)路由算法。它采用一種基于蟻群優(yōu)化的方法實(shí)現(xiàn)選擇路由的可信度控制,均衡了節(jié)點(diǎn)能量和容錯(cuò)之間的矛盾,在保障