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

1、自動監(jiān)測系統(tǒng)幫助管理人員對設(shè)備和現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，預(yù)防故障發(fā)生或在故障發(fā)生后提供及時(shí)資料。ZigBee作為低速率無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的主要通信協(xié)議，被廣泛地運(yùn)用在各類監(jiān)測場合。研究基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)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(luò)在擴(kuò)展性、靈活性、維護(hù)方面的不足，本文提出將ZigBee技術(shù)結(jié)合移動通信網(wǎng)絡(luò)改進(jìn)現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的思想。并以水庫大壩監(jiān)測為應(yīng)用實(shí)例，設(shè)計(jì)了基于

2、ZigBee水庫大壩監(jiān)測數(shù)據(jù)采集傳輸網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：通過集成化的傳感器終端實(shí)時(shí)、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(jié)果通過移動通信網(wǎng)絡(luò)傳送到公網(wǎng)，進(jìn)而到達(dá)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(luò)節(jié)點(diǎn)能量消耗不均勻和采用單一路由方式的缺點(diǎn)提出一種ZigBee網(wǎng)絡(luò)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(jié)合具體監(jiān)測場景對提出的路由策略進(jìn)行性能仿真驗(yàn)證，仿

3、真結(jié)果表明：本文路由策略在丟包率、平均跳數(shù)、平均時(shí)延、路由開銷這幾項(xiàng)參數(shù)上較好地綜合了樹狀路由和AODV路由的優(yōu)點(diǎn)，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(luò)呈簇樹拓?fù)涞奶攸c(diǎn)，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(guān)系，理論上得出了ZigBee網(wǎng)絡(luò)簇首優(yōu)化方法。并結(jié)合具體實(shí)例分析得到了最優(yōu)簇首數(shù)目的個(gè)數(shù)。 設(shè)計(jì)了基于ZigBee監(jiān)測系統(tǒng)所涉及到的無線