Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下ZigBee節(jié)能機(jī)制的研究與仿真.pdf

1、從能量控制來(lái)看，ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)能機(jī)制的提出及相關(guān)的性能分析評(píng)價(jià)，如何降低網(wǎng)絡(luò)能量消耗，提高能量效率，如何避免因節(jié)點(diǎn)能量過(guò)度消耗而導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)過(guò)早死亡、如何延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)分割時(shí)間的到來(lái)也是需要研究的重要內(nèi)容。本文通過(guò)對(duì)ZigBee路由協(xié)議及節(jié)能機(jī)制進(jìn)行研究，指出其在能量控制方面的不足之處，重點(diǎn)利用能量感知和功率控制路由，并將二者結(jié)合起來(lái)，同時(shí)針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的特性，對(duì)選用的能量感知算法給出一種改進(jìn)的閥值控制方案。通過(guò)使用仿真平臺(tái)NS2，分

2、析研究了優(yōu)化后的協(xié)議在提高能量效率方面的性能，從而在仿真試驗(yàn)中驗(yàn)證了能量機(jī)制優(yōu)化后的協(xié)議的優(yōu)越性。 無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)(Mesh)克服了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的諸多缺點(diǎn)，其多跳性和自組織性極大地拓寬了網(wǎng)絡(luò)的可通信范圍，使得網(wǎng)絡(luò)更具有擴(kuò)展性。本文對(duì)ZigBee節(jié)能機(jī)制的研究主要針對(duì)ZigBee的mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。 (1)論文介紹了ZigBee網(wǎng)絡(luò)的基本概念。包括：應(yīng)用前景、發(fā)展歷史、網(wǎng)絡(luò)特征以及ZigBee關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題和主要成就。 (

3、2)論文對(duì)ZigBee協(xié)議進(jìn)行了具體的介紹，對(duì)ZigBee的各個(gè)層次包括物理層、媒體訪問(wèn)控制層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的原理進(jìn)行分析，并重點(diǎn)介紹了IEEE802.15.4的工作機(jī)制。IEEE802.15.4協(xié)議的使用是ZigBee能達(dá)到其節(jié)能指標(biāo)的重要因素。 (3)論文分析了mesh網(wǎng)絡(luò)的概念與ZigBee路由的工作方式，以及mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在ZigBee中的實(shí)現(xiàn)，隨后總結(jié)了ZigBee現(xiàn)有節(jié)能機(jī)制，并指出其不足之處。本文的節(jié)能機(jī)制的是

4、在mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之上運(yùn)行的。 (4)論文詳細(xì)敘述了能量感知路由和功率控制的基本原理，并選擇合適的能量感知和功率控制算法與ZigBee結(jié)合起來(lái)，從而對(duì)ZigBee節(jié)能進(jìn)行優(yōu)化，同時(shí)針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的特性，對(duì)選用的能量感知算法給出一種改進(jìn)的閥值控制方案。將優(yōu)化后的路由算法在仿真環(huán)境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，證明了優(yōu)化后的優(yōu)越性。 最后論文通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的節(jié)能機(jī)制的總結(jié)與其在ZigBee節(jié)能中的應(yīng)用，對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議和