基于节点能量优化的ZigBee网络路由算法改进

针对现有的ZigBee路由算法在能量均衡以及延长网络生存时间等方面的不足,在基于簇树路由算法与AODVjr算法的基础上,提出了一种改进的ZigBee路由算法。改进算法提出了重定义邻居表、划分能量等级以及目的节点的缓存机制,侧重于网络的能量优化。实验表明,改进算法在减少网络整体耗能、均衡网络负载、延长网络生存时间等方面表现良好。     

一种改进的ZigBee网络路由算法

为有效合理的利用ZigBee网络的能量,延长网络生存时间,该文对已有的基于能量均衡的ZigBee路由算法优化进行改进,根据节点位置关系对RN+节点适当控制RREQ转发的大致方向,限制其向与目的节点相反的方向传输,并实时的更新节点的能量等级。经仿真与原ZigBee路由算法和现有能量均衡ZigBee路由算法比较,结果表明本算法优化了网络总体能耗和死亡节点出现的时间和数目。     

基于协作博弈的ZigBee能量优化路由算法

针对 ZigBee网络节点协作过程中,由于工作任务不均衡导致能耗不均问题,从带有竞价的博弈角度提出了基于协作博弈的ZigBee网络能量优化路由算法。首先建立了ZigBee路由博弈的系统模型以及能耗模型;其次,针对ZigBee网络节点建立了基于斯坦克贝格博弈的ZigBee协作博弈模型,分析了协作博弈的近似纳什均衡解,给出了优化的路由算法流程描述;最后的OPNET仿真实验表明,改进的路由算法能够在节点失效数目、能量消耗以及生存时间上得到了一定的改善。     

基于能量均衡的ZigBee网络树路由算法

针对ZigBee网络树路由算法中的路由非最优以及某些节点可能会因为业务量过大而过早耗尽电池能量的问题,提出一种改进的基于能量均衡的ZigBee树路由算法。改进算法中通过引入邻居表,考虑路由跳数使路由局部最优,同时改进算法中也考虑了节点的剩余能量,路由选择的时候尽量避开剩余能量较低的节点。仿真结果表明,改进算法能有效地节省网络的总体能量消耗,实现网络负载均衡,最大化网络的生存时间。     

能量均衡的ZigBee路由算法优化研究

传统的ZigBee路由算法存在泛洪式路由请求(Routing Request, RREQ)消耗网络大量能量和网络内节点能耗不均等问题,缩短了网络生存周期。本文提出一种优化选取转发节点的能量均衡路由算法。在路由发现阶段限制RREQ广播半径,路由选择阶段通过多目标优化选取最佳下一跳节点,并且通过节点间周期性交换休眠时序,实现同步低功耗路由机制。基于NS-2.35的实验结果表明,与传统的ZigBee路由算法相比,本算法可以提高数据包的平均到达率,减少数据包的平均端到端延迟和保持网络内节点能量平衡,进而延长网络生存时间。     

能量高效的ZigBee网络改进路由策略

在分析现有ZigBee网络路由策略的基础上,以节省网络能耗和均衡网络负载为目的,提出一种能量高效的改进路由策略。该策略分别对ZigBee网络的簇树拓扑结构以及基于簇树算法和AODVjr算法的ZBR路由策略进行改进。改进后的路由策略在尽量减少路由开销的同时充分考虑对能量偏低节点的保护。仿真实验验证,改进策略能有效减少网络能耗,均衡网络负载,最大化网络的生存时间。     

能量高效的ZigBee网络改进路由策略

在分析现有ZigBee网络路由策略的基础上,以节省网络能耗和均衡网络负载为目的,提出一种能量高效的改进路由策略。该策略分别对ZigBee网络的簇树拓扑结构以及基于簇树算法和AODVjr算法的ZBR路由策略进行改进。改进后的路由策略在尽量减少路由开销的同时充分考虑对能量偏低节点的保护。仿真实验验证,改进策略能有效减少网络能耗,均衡网络负载,最大化网络的生存时间。     

改进的ZigBee网络路由算法

针对ZigBee网络AODVjr路由算法路由发现过程中的RREQ分组大量洪泛问题,提出一种改进的ZigBee网络路由算法。改进算法中通过采用AODVjr算法和树路由算法相结合的方式,对RREQ分组的传输范围和大致方向进行控制,同时改进算法中也考虑了节点的剩余能量,路由选择的时候尽量避开剩余能量较低的节点。仿真结果表明,改进算法能有效地节省网络的总体能量消耗,实现网络负载均衡,最大化网络的生存时间。     

基于能量感知与能量均衡的ZigBee网络树路由算法研究

针对传统ZigBee网络树路由算法存在节点能量消耗大的问题,提出了一种改进的基于能量感知和能量均衡的ZigBee网络树路由算法。该算法将邻居节点考虑在内,在确定路由的下一跳节点时,在更大的搜索范围内寻找路由开销最小的网络路径来降低功耗,同时根据路径上节点的剩余能量选择累积路径损耗和路径能量消耗较低的路径进行数据发送,从而降低了网络的总体能耗。仿真结果表明,该算法能避开能量过低的节点进行数据传输,实现了节点的能量均衡,延长了节点的生存时间。     

基于跨层机制的ZigBee网络PAN间能耗均衡路由算法

针对现有ZigBee网络多PAN路由算法在路由构建过程中通信开销、传输时延和能耗较大的问题,提出一种基于跨层机制的能耗均衡路由算法——ERBCD(Energy-balanced Routing algorithm Based on Cross-layer Design)。该算法采用梯度探测反馈方式构建网关至节点的下行多径路由;引入跨层机制更新邻居节点的剩余能量信息;设计包含跳数和节点剩余能量的合成路由度量标准以减轻节点负载,均衡网络节点能耗。理论分析证明了ERBCD算法的有效性。仿真结果表明与现有典型算法IP-AODV相比,ERBCD算法大大降低了网络通信开销和数据分组平均能耗,并延长了网络生存期延。     

基于数据服务和能量控制的ZigBee路由策略研究

ZigBee网络采用簇树(Cluster-Tree)路由和AODV-jr路由相结合的混合路由策略,在具体路由策略中如何平衡这两种路由模式以达到更好的性能值得研究;此外,ZigBee规范中很少涉及能量控制问题;通过分析上述两种路由模式的性能,提出了一种基于数据服务的路由策略,同时还提出了一种能量控制机制来提高ZigBee路由的性能;仿真结果表明该路由策略具有良好的网络性能和较低的功耗,同时能量控制策略可以很好地平衡节点的能量,避免节点电池能量过早耗尽。     

基于网络编码感知的能量均衡的ZigBee路由策略

ZigBee网络通常通过电池提供能源,某些节点的电池能量消耗较大,会导致网络分割和节点过早死亡,影响整个网络的生存。为了实现ZigBee网络的能量优化,延长网络生存时间,提出一种基于网络编码感知的能量均衡的ZigBee路由策略NCEBR（ Network Coding-aware based Energy-Balanced Routing）。该策略能够选择具有最小总能耗和最小剩余能量的路径传输分组以均衡网络节点能量消耗,同时通过网络编码降低节点能耗。仿真结果表明,与传统的ZigBee路由协议相比,NCEBR策略能够减少死亡节点数,均衡网络能量消耗,延长网络生存时间。     

基于ZigBee的矿井监测节能系统设计

目前传统的矿井监测网络大都采用有线传输方式造成了布线繁琐、覆盖范围有限、线路依赖性强等问题,一些无线传输网络使用射频感应技术造成节点的功耗过大出现了节点耗能严重而死亡的问题;提出一种基于ZigBee的矿井监测节能控制系统,设计基于ZigBee网络的矿井传感器节点软件与硬件方案,根据矿井网络中节点终端的网络结构设计灵活的路由选择协议使节点的能量消耗达到均衡。实验表明,基于ZigBee的矿井节能控制系统能够有效地进行组网,控制节省节点能量损耗减少节点死亡率,实用性较强。     

网络路由协议中的能量均衡机制

本文在对传统ZigBee路由协议分析的基础上,提出了一种基于MMBCR的能量均衡的路由选择方案,使得ZigBee网络在不牺牲网络其他性能指标的前提下,提高节点能量利用率,延长网络使用时间。     

LR-WPAN捷径式能量均衡树路由算法研究

针对LR-WPAN网络中ZigBee树路由算法存在的不足,在综合考虑单个节点的生存周期和整个网络能量消耗的基础上,提出一种捷径式能量均衡树路由算法。通过在节点中使用邻居表以及表中添加动态剩余能量标志位,结合路由跳数、节点和网络的能量状态设计路由算法。运用仿真实验与原始树路由算法进行分析对比,表明改进后的路由算法有效地降低了路由开销和网络节点间的延时,提高了节点存活率和路由效率,达到优化网络能效,延长网络生存周期的目的。     

蚁群优化和能量管理的ZigBee网络路由

延长ZigBee网络的寿命是设计ZigBee路由协议的一个重要目的,通过对ZigBee网络协议的研究提出一种基于能量管理的ACO-AODV路由协议,能降低网络延时并延长ZigBee网络寿命。仿真结果表明,ACO-AODV协议的方法是可行的和节能的,可以在保持较低数据分组的平均端到端时延的同时降低能量开销,达到了低开销、低时延的设计目标。     

一种改进ZigBee算法及在温室监控无线网络中的应用

针对传统ZigBee路由算法中由于RREQ分组洪泛而导致的能量过度损耗和节点失效的问题,提出了一种适用于无线网络的ZigBee路由优化算法。算法通过控制ZigBee节点路由发现过程中RREQ分组的广播方向和广播范围、选择节点剩余能量值和链路质量值较优的节点的方式对ZigBee路由算法进行优化。仿真结果表明优化后的ZigBee路由算法显著的降低了ZigBee网络的能耗,降低了网络中节点失效概率,提高了网络的生存时间。所提出的算法应用于温室监控无线网络中,得到了满意的效果。     

基于非均匀分簇机制的ZigBee混合路由算法

针对现有ZigBee网络路由算法存在节点能量消耗不均衡问题,在树路由算法与无线自组网按需距离矢量路由改进(AODVjr)算法的基础上,提出一种基于非均匀分簇机制的ZigBee混合路由算法。该算法将网络分成若干个非均匀的逻辑簇,使距离协调器越近的簇规模越小,从而减少转发任务,使得能量消耗均衡。在分簇的基础上,将节点之间的传输分为簇内传输与簇间传输。簇内传输采用基于邻居表的树路由算法;簇间传输在基于树路由算法无效的情况下,采用AODVjr算法,找到两个簇首之间的较短路径;同时规定只有簇首节点和网关节点才能广播请求分组(RREQ),可以减少冗余的RREQ分组。仿真结果表明,该算法能有效推迟死亡节点出现的时间,延长网络的生存周期,达到提高网络性能的目的。