基于分簇策略的ZigBee網絡路由能量優(yōu)化方法研究.pdf

1、浙江理工大學學位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得浙江理工大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名：杏j嵩衣簽字日期：2017年3月扣曰浙江理工大學碩士學位論文基于分簇策略的ZigBee網絡

2、路由能量優(yōu)化方法研究基于分簇策略的ZigBee網絡路由能量優(yōu)化方法研究摘要ZigBee是一種短距離無線傳感器網絡標準，以其低成本、低功耗、自組網、體積小等優(yōu)點成為物聯(lián)網中解決無線個域網問題的關鍵技術。ZigBee網絡中的節(jié)點多采用電池供電，網絡中的信息傳遞效率、網絡完整性、網絡生命周期等很依賴于各個節(jié)點的能量狀況，并且ZigBee網絡的很多使用場景決定了它在部署后不易于更換電池，所以如何在現(xiàn)有有限能量的基礎上盡可能的降低ZigBee網絡

3、中節(jié)點的能量消耗，保證整個網絡的通信效率延長網絡的使用周期就顯得尤為重要。盡管ZigBee技術自身也采用了一些舉措來降低節(jié)點的能量消耗，但在降低能耗優(yōu)化性能上還有較大的改進空間。ZigBee網絡層的研究是近些年國內外學者關注和研究的重點，而網絡層的標準也在不斷的修改完善之中。經典的ZBR算法雖然混合使用了AODVjr和ClusterTree協(xié)議，但只是指出了可以使用這兩種協(xié)議，并未詳細說明該如何有效地選擇和結合兩種算法之間的優(yōu)勢，取長補

4、短。本文在深入研究ZigBee路由協(xié)議的基礎上，提出了一種基于分簇策略的能量優(yōu)化算法。本文提出的改進算法采用MEAODV分簇方法將整個ZigBee網絡劃分為一個個邏輯簇，通過簇來限制RREQ的洪泛方向，減少大量不必要的路由發(fā)現(xiàn)過程和因此產生的RREQ冗余。除了考慮單個節(jié)點的能量消耗外，本文算法也綜合考量關鍵節(jié)點在整個網絡中的能量水平，引入能量等級的概念將節(jié)點劃分為充足、偏低、警戒三個等級，等級的劃分標準是動態(tài)變化的，它跟節(jié)點的網絡深度、

5、網絡整體的能量狀況相關。每個簇中簇首根據自身的能量狀況來決定簇內外該選擇何種路由協(xié)議，有效結合AODVjr協(xié)議的最佳路由和Cluster。Tree協(xié)議簡單節(jié)能的優(yōu)勢。此外還采用了備用節(jié)點機制，使得節(jié)點在能量較低時可以使用備用的節(jié)點繼續(xù)工作。加入延時因子機制，使得節(jié)點在能量偏低時降低自己作為路由中間節(jié)點的可能性，較好的避免了某些節(jié)點因能量耗盡過快而導致死亡，讓整個網絡各層的負載更加均衡，減少節(jié)點的能量消耗，延長了ZigBee網絡的使用壽命