本文關鍵詞：基于ZigBee無線傳感器網絡的能量優(yōu)化路由算法研究

  更多相關文章： 無線傳感器網絡 Zig Bee路由協(xié)議 路由分析 能量優(yōu)化

【摘要】：Zig Bee技術基于成熟的通信標準而產生,其技術應用領域越來越廣泛,比如在智能家用電器、醫(yī)療健康、軍事偵察、環(huán)境監(jiān)測等方面都有極大的發(fā)展空間。文章分析了Zig Bee路由協(xié)議,基于Zig Bee路由的思想對其具體工作流程詳細地進行了分析,引出了能量優(yōu)化的Zig Bee路由協(xié)議思想,就是降低整個網絡開銷和限制電池剩余能量低的傳感器節(jié)點的使用頻率。降低整個網絡開銷的方法是尋找所有可能的路由中耗能最少的路徑,因此會出現(xiàn)骨干節(jié)點使用頻繁。而限制電池節(jié)余能量低的節(jié)點的使用頻率會使整個網絡的壽命延長,也就是有效平衡了各個節(jié)點的剩余電量,從而使網絡分割延遲到達。能量優(yōu)化改進的方法包括兩方面:第一,限制請求分組的傳輸范圍,然后通過判斷當前節(jié)點和目的節(jié)點之間的關系,判斷出路由的大概方向,再進行一次限制請求分組傳輸范圍,便有效避免了轉發(fā)冗余而產生的浪費;第二,節(jié)點電池節(jié)余下能量的多少納入評判優(yōu)劣路由的范圍,控制節(jié)余能量低的節(jié)點的頻繁使用以達到延遲網絡分割的目的。最后搭建NS-2仿真平臺,進行仿真實驗,將未優(yōu)化的路由協(xié)議MBCR和優(yōu)化后的路由協(xié)議進行了分析和比對,結果證明:優(yōu)化后的路由協(xié)議使整個網絡開銷下降,而且讓重要節(jié)點的生命存活的時間更長,達到了預期的目的。
【關鍵詞】：無線傳感器網絡 Zig Bee路由協(xié)議 路由分析 能量優(yōu)化
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN92;TP212.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 WSN概述7
• 1.2 WSN特點7-8
• 1.3 WSN構成8
• 1.4 無線傳感器網絡的關鍵技術8-9
• 1.5 無線傳感器網絡的應用9
• 1.6 論文結構安排9-11
• 第二章 ZigBee技術的相關介紹11-16
• 2.1 ZigBee技術的相關概念11
• 2.2 ZigBee技術的主要特點11-12
• 2.3 ZigBee的技術的應用領域12
• 2.4 ZigBee網絡結構簡述12-14
• 2.4.1 ZigBee硬件構成12-13
• 2.4.2 ZigBee網絡拓撲結構分析13-14
• 2.5 基于ZigBee協(xié)議下的網絡層概述14
• 2.5.1 網絡層數據服務14
• 2.5.2 網絡層管理服務14
• 2.6 基于ZigBee協(xié)議下的應用層概述14-15
• 2.7 本章小結15-16
• 第三章 ZigBee路由協(xié)議分析16-26
• 3.1 ZigBee組建網絡16-18
• 3.2 ZigBee網絡中節(jié)點的分配地址機制18-19
• 3.3 ZigBee路由協(xié)議簡要分析19-23
• 3.3.1 ZigBee路由協(xié)議的基本思想20
• 3.3.2 按需距離矢量路由算法（AODV）20
• 3.3.3 AODVjr路由算法20-23
• 3.3.4 樹形結構的路由算法23
• 3.4 ZigBee路由的選擇23-25
• 3.5 如何進行路由維護25
• 3.6 本章小結25-26
• 第四章 能量優(yōu)化的ZigBee路由協(xié)議思想26-32
• 4.1 WSN中路由協(xié)議消耗能量情況26-27
• 4.1.1 節(jié)點工作時節(jié)約能量的兩種路由選擇26
• 4.1.2 節(jié)點不工作時節(jié)約能量的路由選擇26-27
• 4.2 能量優(yōu)化的路由性能指標27
• 4.3 傳輸能量最少的路由思想27
• 4.4 節(jié)點能量消耗均衡路由的思想27-28
• 4.4.1 最小電池開銷路由27-28
• 4.4.2 最小化的最大電池開銷路由28
• 4.5 待機節(jié)能思想28
• 4.6 NS-2 仿真系統(tǒng)簡要介紹28-31
• 4.6.1 NS-2 網絡仿真工具概述29
• 4.6.2 NS-2 的編程語言和功能29-30
• 4.6.3 NS-2 的基本原理30-31
• 4.6.4 NS-2 的仿真過程31
• 4.6.5 構建ZigBee網絡的NS-2 仿真平臺31
• 4.7 本章小結31-32
• 第五章 優(yōu)化能量的ZigBee路由算法的實現(xiàn)32-38
• 5.1 限制RREQ廣播范圍32-33
• 5.1.1 實現(xiàn)方法32-33
• 5.2 判斷該RN+節(jié)點與目的節(jié)點的關系33-34
• 5.2.1 判斷節(jié)點關系33
• 5.2.2 實現(xiàn)方法33-34
• 5.3 均衡節(jié)點耗能的優(yōu)化路由方法34-35
• 5.4 NS-2 仿真場景設定及結果分析35-37
• 5.5 本章小結37-38
• 結論38-39
• 參考文獻39-42
• 在學期間研究成果42-43
• 致謝43

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