基于ZIGBEE的無線傳感網(wǎng)絡(luò)能耗優(yōu)化方法研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)的發(fā)展，無線傳感網(wǎng)絡(luò)在人們的日常生活中起著越來越重要的作用。而Zigbee技術(shù)憑借其低成本、低功耗、組網(wǎng)方便等諸多優(yōu)勢(shì)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中逐漸脫穎而出。尤其是ZigBee技術(shù)具備的強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，它支持目前三種主要的自組織無線網(wǎng)絡(luò)類型，且具有很強(qiáng)的魯棒性和系統(tǒng)可靠性，使得ZigBee網(wǎng)絡(luò)更加高效、靈活、可靠。
　　 本文詳細(xì)介紹了ZigBee技術(shù)的背景、ZigBee設(shè)備構(gòu)成及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并深入的研究了ZigBee協(xié)議規(guī)

2、范。在維持無線傳感網(wǎng)絡(luò)一定通信質(zhì)量的前提下，分別針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的物理層，介質(zhì)訪問控制層(Medium access control，MAC)和網(wǎng)絡(luò)層的節(jié)能策略進(jìn)行了深入的研究。
　　 本文對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件選型進(jìn)行了分析，給出了節(jié)點(diǎn)的硬件框架設(shè)計(jì)。并對(duì)節(jié)點(diǎn)的睡眠機(jī)制進(jìn)行了分析，通過仿真得出了最適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)睡眠時(shí)間。在此基礎(chǔ)上對(duì)MAC層的自適應(yīng)退避指數(shù)算法(Adaptive Backoff Exponent Algo

3、rithm，ABE)進(jìn)行了改進(jìn)，給出了節(jié)能MAC算法(Energy Efficient MAC，EEMAC)并對(duì)其性能進(jìn)行了仿真，仿真中可以看出其大大降低了能耗。另外，針對(duì)網(wǎng)路層全功率感知與位置查詢算法(Full Power-Aware and Location-Aware Protocols，F(xiàn)PALA)的中心節(jié)點(diǎn)推舉方式能耗過高的問題，不再采用泛洪算法進(jìn)行中心節(jié)點(diǎn)推舉，而是采用預(yù)先采集各節(jié)點(diǎn)信息并推舉出候選中心節(jié)點(diǎn)的方式來降低能耗，