ZigBee技術(shù)在無線水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中的組網(wǎng)研究.pdf

1、隨著河流污染現(xiàn)象的日益嚴(yán)重以及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展,越來越多的人們開始關(guān)注如何將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用到水質(zhì)監(jiān)測中。而在眾多的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中,ZigBee技術(shù)因其低功耗、低數(shù)據(jù)傳輸速率、低成本等突出優(yōu)勢,十分適用于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,所以基于ZigBee技術(shù)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的研究是十分必要的。而在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中,對ZigBee相關(guān)協(xié)議進(jìn)行的研究工作對于整個系統(tǒng)建立和完善都具有重要的意義。
　　本文首先對水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的研究目的,以及系統(tǒng)的整

2、體設(shè)計方案進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并對系統(tǒng)硬件設(shè)計中的主要組成部分進(jìn)行了介紹,展示了目前的硬件設(shè)計成果,然后對ZigBee技術(shù)中的各種協(xié)議及規(guī)范進(jìn)行了深入的研究,就目前常見的AODV,Cluster-Tree以及ZBR三種路由算法進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并且利用NS-2仿真軟件驗(yàn)證了協(xié)議的有效性,然后在設(shè)定的仿真環(huán)境下,考察了平均時延、節(jié)點(diǎn)存活數(shù)、分組投遞率等參數(shù)在不同路由算法下的變化,并加以比較;在此研究基礎(chǔ)上,結(jié)合水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)自身特點(diǎn),提出了傳

3、感器節(jié)點(diǎn)的節(jié)能要求,在傳統(tǒng)路由算法中加入改進(jìn)的蟻群算法,提高了網(wǎng)絡(luò)性能,均衡了網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)能量,提高了整個網(wǎng)絡(luò)的生命周期。
　　本文的研究的重點(diǎn)在于,在路由算法中加入改進(jìn)的蟻群算法,從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)的能量均衡。根據(jù)ZigBee技術(shù)和水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的特點(diǎn),在路由算法中加入了蟻群算法,由于傳統(tǒng)的蟻群算法的網(wǎng)絡(luò)性能較差、易陷入局部最優(yōu)解、以及節(jié)點(diǎn)能量有限等問題,對算法進(jìn)行了改進(jìn),加入了能量控制因子,更好的均衡了網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的能量消耗,同時對最