本文選題：ZigBee技術(shù)　切入點：Cluster-Tree算法　出處：《東北石油大學》2016年碩士論文

【摘要】：現(xiàn)如今自動控制技術(shù)在油田中有著廣泛的應(yīng)用前景,油田的數(shù)字化也是以后油田的發(fā)展方向。ZigBee技術(shù)作為一種先進的無線自組網(wǎng)技術(shù),具有一定距離的無線傳輸、較低的功耗和傳輸成功率高的優(yōu)點。本文以油田井場中ZigBee技術(shù)的應(yīng)用為背景,了解ZigBee和IEEE802.15.4協(xié)議的關(guān)系,深入的研究了ZigBee技術(shù)中的路由算法,包括Cluster-Tree、AODV、AODVjr、分簇路由和能量均衡路由算法。具體的研究內(nèi)容如下:(1)介紹了IEEE802.15.4和ZigBee協(xié)議共有的物理層(PHY)和媒體訪問控制層(MAC)和ZigBee協(xié)議特有的網(wǎng)絡(luò)層(NWK)和應(yīng)用層(APL)。分析了ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的不同類型的拓撲結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點設(shè)備類型,作為研究ZigBee技術(shù)中路由算法的基礎(chǔ)。(2)分布式的地址分配方式為每一個ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點分配地址,在此基礎(chǔ)上分別分析了Cluster-Tree、AODV和AODVjr三種路由算法。ZigBee路由算法以Cluster-Tree和AODVjr路由算法作為基礎(chǔ),通過網(wǎng)絡(luò)仿真軟件仿真Cluster-Tree、AODVjr和ZigBee三種路由算在樹狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)下的網(wǎng)絡(luò)效能,對比分析了ZigBee路由算法相較于其他兩種路由算法的優(yōu)缺點。(3)分析了能耗作為制約ZigBee技術(shù)在油田大規(guī)模應(yīng)用的因素,通過對分簇路由和能量均衡路由算法的研究,結(jié)合傳統(tǒng)的ZigBee路由算法,提出了基于分簇和能量均衡結(jié)合的ZigBee路由算法,該算法在不影響網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間數(shù)據(jù)傳輸效率的同時,降低了整個網(wǎng)絡(luò)中的功耗,避免了單個節(jié)點過度使用造成節(jié)點死亡引起的網(wǎng)絡(luò)分割。(4)了解油田井場中需要監(jiān)控的各種參量,分別對ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器節(jié)點、路由節(jié)點和終端節(jié)點三種不同類型的節(jié)點進行設(shè)計,編寫上位機軟件實現(xiàn)了多路無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶒灐?br/>[Abstract]:Nowadays, automatic control technology has a wide application prospect in oil fields. The digitization of oil fields is also the future development direction of oilfields. ZigBee technology, as an advanced wireless ad hoc network technology, has a certain distance of wireless transmission. Based on the application of ZigBee technology in oilfield well field, the relationship between ZigBee and IEEE802.15.4 protocol is understood, and the routing algorithm in ZigBee technology is deeply studied, which is based on the advantages of low power consumption and high transmission success rate. It includes Cluster-TreeAODV AODVjr, cluster routing and energy equalization routing algorithms. The specific research contents are as follows: 1) the physical layer (PHY) and the media access control layer (MAC), which are common to the IEEE802.15.4 and ZigBee protocols, and the network layer (NWK) and the application layer (APL), which are unique to the ZigBee protocol, are analyzed. The different types of topology in the ZigBee network and the types of node devices in the network, As the basis of the research on routing algorithm in ZigBee technology, the distributed address allocation method assigns addresses to nodes in each ZigBee network. On this basis, three routing algorithms named Cluster-TreeAODV and AODVjr. ZigBee routing algorithm are analyzed respectively. Based on Cluster-Tree and AODVjr routing algorithms, the network performance of Cluster-Tree AODVjr and ZigBee is simulated by network simulation software under the tree network topology. Compared with the other two routing algorithms, the advantages and disadvantages of the ZigBee routing algorithm are compared. The energy consumption is analyzed as the factor restricting the large-scale application of ZigBee technology in the oil field. The cluster routing and the energy balanced routing algorithm are studied through the research of the clustering routing and the energy balanced routing algorithm. Combined with the traditional ZigBee routing algorithm, a ZigBee routing algorithm based on clustering and energy equalization is proposed, which can reduce the power consumption of the whole network without affecting the efficiency of data transmission between nodes in the network. Avoid the single node excessive use caused by node death caused by network segmentation. 4) to understand the oilfield well site to monitor the various parameters, respectively in the ZigBee network coordinator node, Three different types of nodes, routing node and terminal node, are designed, and the host computer software is written to realize the experiment of multi-channel wireless data transmission.
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE319;TN92

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 丁勤;蔡樂才;;距離矢量路由算法的改進方案[J];四川理工學院學報(自然科學版);2008年03期

2 李思衡;王輝;;基于SRLG的負載均衡路由算法[J];煤炭技術(shù);2010年12期

3 卓琳;唐磊;;IP標簽交換網(wǎng)絡(luò)的路由設(shè)計[J];齊齊哈爾大學學報(自然科學版);2011年04期

4 胡文江,薛花;路由信息協(xié)議在Linux平臺上的實現(xiàn)[J];包頭鋼鐵學院學報;2004年01期

5 吳榮生;郭聯(lián)志;;MPLS VPN的探究與應(yīng)用[J];重慶科技學院學報(自然科學版);2009年02期

6 ;[J];;年期

相關(guān)會議論文 前10條

1 沈順七;;關(guān)于傳統(tǒng)IP網(wǎng)向MPLS/VPN遷移的幾個問題分析[A];2003’中國通信學會無線及移動通信委員會學術(shù)年會論文集[C];2003年

2 劉翔;;Ad hoc的路由協(xié)議研究[A];武漢市第二屆學術(shù)年會、通信學會2006年學術(shù)年會論文集[C];2006年

3 肖安林;張亮;;MANET中若干路由算法性能的比較和評價[A];計算機技術(shù)與應(yīng)用進展——全國第17屆計算機科學與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學術(shù)會議論文集（下冊）[C];2006年

4 楊豹;龔正虎;劉亞萍;;BGP路由服務(wù)平臺(RSP)的設(shè)計[A];2006年全國開放式分布與并行計算機學術(shù)會議論文集（三）[C];2006年

5 馬維泉;李芬;巴林鳳;;一種適用于藍牙Scatternet的記憶式有界廣播路由(MBR2)算法[A];開創(chuàng)新世紀的通信技術(shù)——第七屆全國青年通信學術(shù)會議論文集[C];2001年

6 汪笑;;路由Route命令解決視頻會商專線和互聯(lián)網(wǎng)專線傳輸問題[A];中國氣象學會2005年年會論文集[C];2005年

7 昌俊;敖發(fā)良;;一種高生存性RPR網(wǎng)絡(luò)的路由研究[A];全國第十三次光纖通信暨第十四屆集成光學學術(shù)會議論文集[C];2007年

8 詹鵬飛;李云;陳前斌;隆克平;;一種實時魯棒的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由方案[A];第九屆全國青年通信學術(shù)會議論文集[C];2004年

9 鄭旭明;胡光岷;;基于鏈路丟包率估計的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)負載均衡路由[A];2008年中國西部青年通信學術(shù)會議論文集[C];2008年

10 馬強;宋玲;陳鳳;;基于蟻群優(yōu)化的Ad Hoc負載均衡路由算法[A];2007北京地區(qū)高校研究生學術(shù)交流會通信與信息技術(shù)會議論文集（下冊）[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前10條

1 鄒琦;Windows 2000 Advanced Server中軟路由的實現(xiàn)[N];計算機世界;2001年

2 ;虛擬路由保證新型IP服務(wù)[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2001年

3 《網(wǎng)絡(luò)世界》評測實驗室 榮鈺 潘永花;路由競技[N];網(wǎng)絡(luò)世界;2003年

4 曾迎之;路由要有新規(guī)則[N];中國計算機報;2001年

5 西安市公眾信息產(chǎn)業(yè)有限公司 彭曄;內(nèi)部路由規(guī)劃[N];中國計算機報;2002年

6 評測工程師 朱曄 李韜 宋博強 陳琪;個個都是好樣的[N];計算機世界;2004年

7 張志剛;虛擬路由引領(lǐng)IP新服務(wù)[N];中國計算機報;2001年

8 宋獻濤;IP路由走向智能化[N];計算機世界;2002年

9 權(quán)心權(quán)意;誤設(shè)IP引發(fā)路由異常[N];電腦報;2005年

10 董濤;多協(xié)議標志交換(MPLS)原理[N];通信產(chǎn)業(yè)報;2003年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 李清;基于弱轉(zhuǎn)發(fā)的互聯(lián)網(wǎng)路由可用性和擴展性研究[D];清華大學;2013年

2 董平;基于身份與位置分離映射的可擴展路由體系研究[D];北京交通大學;2008年

3 羅茂松;無線Mesh網(wǎng)路由與調(diào)度聯(lián)合優(yōu)化算法研究[D];華南理工大學;2013年

4 蘇偉;移動互聯(lián)網(wǎng)路由理論與關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];北京交通大學;2008年

5 李玉軍;無線網(wǎng)絡(luò)連通性及路由關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學;2010年

6 姬文江;無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議體系研究[D];西安電子科技大學;2013年

7 楊云;基于TCP/IP的QoS路由算法的研究[D];南京理工大學;2003年

8 沈斌;移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)與Internet互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學;2007年

9 譚巍;Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中基于突發(fā)業(yè)務(wù)的MAC協(xié)議與路由協(xié)議研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

10 王]Z琦;無線Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];國防科學技術(shù)大學;2009年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 湯志鵬;車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下基于車輛分組的組間通信路由算法的研究[D];遼寧大學;2015年

2 王沖;基于空間劃分與協(xié)同進化策略的無線傳感網(wǎng)路由協(xié)議研究[D];遼寧大學;2015年

3 王會娜;城市環(huán)境下車載網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D];西南交通大學;2015年

4 阮潔;DSR協(xié)議的仿真研究與性能改進[D];長江大學;2015年

5 王鷺潔;基于鏈路穩(wěn)定性的車載自組織網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究[D];蘇州大學;2015年

6 潘小清;基于IEEE802.15.4的6LoWPAN路由研究與應(yīng)用[D];蘇州大學;2015年

7 陳曉亮;基于GPRS和物聯(lián)網(wǎng)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計與研究[D];沈陽理工大學;2015年

8 韓保慶;多級Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)融合的仿真研究[D];電子科技大學;2015年

9 李延祥;低壓電力線通信改進組網(wǎng)路由算法與通信協(xié)議研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

10 黃海利;基于IEEE 802.15.4的路由研究[D];中國礦業(yè)大學;2015年

，

本文編號：1695213