ZigBee協(xié)議棧及WSN路由協(xié)議的研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被譽(yù)為未來最有發(fā)展前途的研究課題之一，正改變著人類與客觀世界的交互方式。ZigBee是ZigBee聯(lián)盟組織在IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上制定的一種低功耗、低速率、高可靠性的短距離無線個(gè)域網(wǎng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)重要的發(fā)展方向之一。
　　 由于多數(shù)傳感器節(jié)點(diǎn)是能量受限的，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由必須考慮能量因素，既要維持有效的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，又要盡力節(jié)省能量，延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。隨著定位技術(shù)的發(fā)展和成熟，地理

2、路由的優(yōu)勢(shì)也越來越明顯，地理路由的能量均衡問題也同時(shí)成為一個(gè)重要的研究課題。本文主要研究了貪婪周邊無狀態(tài)路由協(xié)議(GPSR)并對(duì)其做了能量均衡方面的改進(jìn)。
　　 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)層研究方面，本文針對(duì)貪婪周邊無狀態(tài)路由協(xié)議(GPSR)存在的熱點(diǎn)路由問題，提出了一種基于GPSR的能量均衡路由GPSR-EB。節(jié)點(diǎn)在路由選擇過程中綜合考慮鄰居節(jié)點(diǎn)的能量水平和位置信息選擇下一跳，從而使節(jié)點(diǎn)負(fù)載相對(duì)均衡，避免熱點(diǎn)路由上節(jié)點(diǎn)的過早死亡和

3、網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間縮短。NS-2仿真結(jié)果表明，GPSR-EB在未影響數(shù)據(jù)包成功傳遞率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了能量均衡，延長(zhǎng)了網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間。
　　 在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層研究方面，本文采用軟硬件相結(jié)合的方式，研究了有代表性的ZigBee網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。采用ZigBee技術(shù)搭建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程水文監(jiān)測(cè)的多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集和匯聚。在構(gòu)建ZigBee無線水文監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，首先將各個(gè)水文監(jiān)測(cè)傳感器與ZigBee節(jié)點(diǎn)結(jié)合，組成無線傳感器節(jié)點(diǎn);再通過修改Z