基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究與優(yōu)化.pdf

1、近年來，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，與此相關(guān)的一些技術(shù)如RFID、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和嵌入式技術(shù)相應(yīng)地也得到了快速的發(fā)展。與此同時，各種短距離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標準也百家爭鳴，大放其彩。其中ZigBee技術(shù)因其具有低成本、低功耗、低復(fù)雜度、高可靠性等特點目前被廣泛應(yīng)用在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中。目前隨著ZigBee技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，對ZigBee技術(shù)的研究也在不斷的推進。其中ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議對整個ZigBee網(wǎng)絡(luò)的性能有著重大意義，如何設(shè)

2、計出一個能量高效、低傳輸時延算法成為了ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由算法研究熱點。
　　針對Cluster-Tree路由算法和現(xiàn)有的基于鄰居表的樹路由算法存在著跳數(shù)過大、節(jié)點流量負載不均衡和節(jié)點能量不均衡等問題，對原有的Cluster-Tree路由算法進行改進。通過設(shè)計節(jié)點之間維護鄰居表的字段，比較無線傳輸范圍內(nèi)的鄰居節(jié)點作為下一跳節(jié)點；其次通過引入能量分級機制，在節(jié)點使用鄰居表進行跳數(shù)選擇時對能量不達標的節(jié)點進行保護；理論分析表明，優(yōu)化后

3、的算法在保護能量較低節(jié)點的前提下能找到一條跳數(shù)更優(yōu)的路徑進行傳輸，對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量有一定自適應(yīng)。仿真數(shù)據(jù)表明，改進的算法在平均時延、節(jié)點能耗均衡和降低丟包率上有所提升。
　　針對AODVjr路由算法在進行路由發(fā)現(xiàn)和路由維護過程中，帶來大量無效的路由控制開銷，不僅會造成網(wǎng)絡(luò)堵塞，還會增加整個網(wǎng)絡(luò)能耗和傳輸時延等問題，對原有AODVjr路由算法從路由發(fā)現(xiàn)和路由修復(fù)兩個階段進行改進。首先根據(jù)節(jié)點加入網(wǎng)絡(luò)時建立的父子關(guān)系自適應(yīng)地設(shè)置RREQ