基于能量?jī)?yōu)化的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由算法仿真研究.pdf

1、ZigBee是一種基于開放性的，擁有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的低成本、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低復(fù)雜度、高可靠性的新型短距離無線通信技術(shù)，在自動(dòng)化工業(yè)、自動(dòng)化家居以及無線傳感器等領(lǐng)域都具有十分廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的一個(gè)熱點(diǎn)。隨著ZigBee技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，它將為現(xiàn)代信息社會(huì)的工作帶來一場(chǎng)新的革命。
　　 由于ZigBee網(wǎng)絡(luò)使用的是電池供電，所以網(wǎng)絡(luò)的壽命很大程度上依賴于電池的有效利用，同時(shí)電池的能量是有限的，也就只能通過其他方式

2、來延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命。也就是通過路由算法來節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的能量，通過有效利用節(jié)點(diǎn)的能量達(dá)到延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的壽命。目前針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能量有效算法已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)研究的一個(gè)重要課題。
　　 基于能量?jī)?yōu)化的ZigBee路由算法，結(jié)合了AODVjr路由算法和Cluster-Tree路由算法的優(yōu)點(diǎn)。AODVjr路由算法有查詢路由的功能，可以通過鄰居節(jié)點(diǎn)來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)目的地址進(jìn)行路由。Cluster-Tree路由算法是不需要考慮路由，直接將數(shù)據(jù)

3、轉(zhuǎn)發(fā)給父節(jié)點(diǎn)或者子節(jié)點(diǎn)，因此它所需要消耗的能量較少。在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的過程中，設(shè)置一個(gè)能量閥值，用來區(qū)分兩種算法。如果節(jié)點(diǎn)的最小剩余能量大于能量閥值，則說明該節(jié)點(diǎn)的能量充足，使用AODVjr算法來充分發(fā)揮路由功能；如果節(jié)點(diǎn)的最小剩余能量小于能量閥值，則表示該節(jié)點(diǎn)的能量不足，使用Cluster-Tree算法來減輕能量的消耗，最終達(dá)到整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的能量負(fù)載均衡，從而延長(zhǎng)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的時(shí)間。
　　 本文首先介紹了ZigBee網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及基本概念

4、，然后對(duì)目前ZigBee網(wǎng)絡(luò)的Cluster-Tree路由算法和AODVjr路由算法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，并分別分析了這兩種路由算法存在的不足。在此基礎(chǔ)上，本文從節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量和延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生命周期的角度，針對(duì)兩種不同的路由算法提出了改進(jìn)的基于能量?jī)?yōu)化的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由算法。
　　 同時(shí)，本文使用NS2仿真器對(duì)AODVjr算法、Cluster-Tree算法以及改進(jìn)的路由算法進(jìn)行仿真，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的研究和分析，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，