基于能量優(yōu)化的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由算法仿真研究.pdf

1、ZigBee是一種基于開放性的，擁有國際標(biāo)準(zhǔn)的低成本、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低復(fù)雜度、高可靠性的新型短距離無線通信技術(shù)，在自動化工業(yè)、自動化家居以及無線傳感器等領(lǐng)域都具有十分廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)成為當(dāng)前研究的一個熱點。隨著ZigBee技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，它將為現(xiàn)代信息社會的工作帶來一場新的革命。
　　 由于ZigBee網(wǎng)絡(luò)使用的是電池供電，所以網(wǎng)絡(luò)的壽命很大程度上依賴于電池的有效利用，同時電池的能量是有限的，也就只能通過其他方式

2、來延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。也就是通過路由算法來節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的能量，通過有效利用節(jié)點的能量達到延長網(wǎng)絡(luò)的壽命。目前針對ZigBee網(wǎng)絡(luò)的能量有效算法已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)研究的一個重要課題。
　　 基于能量優(yōu)化的ZigBee路由算法，結(jié)合了AODVjr路由算法和Cluster-Tree路由算法的優(yōu)點。AODVjr路由算法有查詢路由的功能，可以通過鄰居節(jié)點來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)目的地址進行路由。Cluster-Tree路由算法是不需要考慮路由，直接將數(shù)據(jù)

3、轉(zhuǎn)發(fā)給父節(jié)點或者子節(jié)點，因此它所需要消耗的能量較少。在網(wǎng)絡(luò)運行的過程中，設(shè)置一個能量閥值，用來區(qū)分兩種算法。如果節(jié)點的最小剩余能量大于能量閥值，則說明該節(jié)點的能量充足，使用AODVjr算法來充分發(fā)揮路由功能；如果節(jié)點的最小剩余能量小于能量閥值，則表示該節(jié)點的能量不足，使用Cluster-Tree算法來減輕能量的消耗，最終達到整個網(wǎng)絡(luò)的能量負載均衡，從而延長整個網(wǎng)絡(luò)運行的時間。
　　 本文首先介紹了ZigBee網(wǎng)絡(luò)的特點及基本概念

4、，然后對目前ZigBee網(wǎng)絡(luò)的Cluster-Tree路由算法和AODVjr路由算法進行了詳細闡述，并分別分析了這兩種路由算法存在的不足。在此基礎(chǔ)上，本文從節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能量和延長網(wǎng)絡(luò)生命周期的角度，針對兩種不同的路由算法提出了改進的基于能量優(yōu)化的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由算法。
　　 同時，本文使用NS2仿真器對AODVjr算法、Cluster-Tree算法以及改進的路由算法進行仿真，并對實驗結(jié)果進行詳細的研究和分析，通過實驗結(jié)果的分析，