基于数据服务和能量控制的ZigBee路由策略研究

ZigBee网络采用簇树路由和AODV-jr路由相结合的混合路由机制,在具体路由策略中如何平衡这两种路由模式以达到更好地性能值得研究。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的平衡节点的能量,避免节点电池能量过早耗尽。     

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。     

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。     

ZigBee路由协议优化仿真研究

在以ZigBee路由协议为主的无线传感网络通信中,节点的能量消耗存在很强的随机性,无法提前预计各个节点的能量消耗情况,导致传统的协议中在节点能量消耗过大,路由效率低,网络时延长等问题,提出了一种结合AODVjr和簇树两种路由算法的改进ZigBee路由算法.在ZigBee基本路由算法的基础上,根据节点剩余能量的情况对路由节点进行分类,并简化了部分节点的算法流程,以传输数据的特点作为选择路由算法的依据.仿真结果表明,改进簇树算法具有更优越的性能.当节点数目相同时,改进簇树算法的时延会稍大,但在能量均衡方面有着较好的表现,达到了能量优化的目的,可以满足无线传感器网络的低成本、低功耗、高可靠性的要求.     

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。     

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。     

基于能量均衡的ZigBee路由算法优化

为了实现ZigBee网络的能量均衡,延长网络生存时间,针对现有基于能量均衡的ZigBee网路路由算法的不足,根据节点父子和位置关系适当控制RREQ包转发方向,提出了针对RN-节点改进邻居表使RN-节点具备路由功能,并定义了考虑因素全面的路由代价和能够实时更新的节点能量等级,从而实现了AODVjr路由算法和Cluster-Tree路由算法基于能量均衡的真正结合。通过仿真与原算法和现有的基于能量均衡的路由算法进行比较,比较结果表明了优化的ZigBee网络总体能量消耗与死亡节点出现时间和数目。     

一种适用于井下的ZigBee路由算法

针对煤矿井下ZigBee无线传感器网络中节点能量补充不便的问题,提出了一种适用于井下的ZigBee路由算法。该算法通过引入邻居表,减少节点间数据传输的跳数;采用动态控制节点剩余能量阈值的方法,充分使用网络中节点的剩余能量。仿真结果表明,该算法减少了节点在路由过程中消耗的能量,延长了网络的运行时间。     

改进的ZigBee网状网络路由算法研究

针对ZigBee网络中AODVjr路由算法存在节点死亡率高、网络能耗大的问题,结合节点的存储结构、能量和链路质量特点,提出一种改进的ZigBee网状网络路由算法F-AODVjr。在路由发现之前,利用路由节点自动维护的邻居表寻找目的节点,以降低因路由请求(RREQ)分组寻址目的节点导致的能量消耗。在路由发现阶段,通过改进AODVjr路由算法的最短路径寻址思想,设计含有路由跳数、节点剩余能量和链路质量的路由算法,寻找具有最低路由成本的优化路径。仿真结果表明,F-AODVjr路由算法可以有效降低网络整体能量消耗,提高节点生存率及数据分组成功投递率。     

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。     

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。     

基于能量优化的ZigBee路由算法

最初的ZigBee路由设计主要考虑开销控制等,对能量因素考虑不足。在原来的基础上,对MBCR协议进行改进,加强了低能量节点的控制、传输方向上对路由的控制,有效地使用低能量节点,减少了网络功耗。     

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。     

Balancing the power consumption speed in flat and hierarchical WSN

A combination of a cluster tree routing protocol and an Ad hoc on demand vector (AODV) routing protocol is used in the latest ZigBee standard wireless sensor networks (WSNs) technology. However, the AODV routing protocol has no means by which to take into consideration the power consumption of the nodes during the routing process. Therefore, a new approach is proposed in this paper to balance the power consumption speed and to distribute the responsibilities of routing among fiat wireless sensor nodes and the three levels of hierarchical wireless sensor nodes. These three levels are based on the three types of devices, which are used in the ZigBee standard: the coordinator, the touters, and the end devices. In this paper, we have compared the original AODV routing protocol with our extension approach for the distribution of power consumption. Based on the simulation results, our new approach has achieved better performance in terms of increasing the lifetime of the fiat wireless sensor network, the personal area network (PAN)coordinator, the touters, and the whole network of the hierarchical wireless sensor network. Additionally, it has better performance in terms of distributing the power consumption among the key nodes of the wireless sensor network.     

无线传感器ZigBee网络的路由协议研究

ZigBee是一种专门为无线低速传感器和控制网络而设计的通信协议。ZigBee路由协议是ZigBee网络的关键技术,直接影响网络的实际效能。本文对常见ZigBee网络中的几种路由协议进行分析和研究,并通过NS2进行了仿真。结果表明,由Cluster—Tree与AODVjr结合的协议在分组投递率、端对端平均延时、网络生存时间方面有较好的表现,为无线传感器网络的路由协议算法选择及改进提供了依据。     

Performance evaluations of ZigBee in different smart grid environments

Recently, ZigBee Smart Energy profile has been developed for various smart grid applications, such as automatic metering, demand response, load control, power fraud detection, fault diagnostics, and distribution automation. In this paper, the performance of ZigBee has been evaluated in terms of network throughput, end-to-end delay, energy consumption, and packet delivery ratio in different smart grid environments, including an indoor power control room, an outdoor 500 kV substation environment, and an underground network transformer vaults. Overall, our performance evaluations show that the ZigBee is ideal to use for low-power and low-data rate smart grid applications not having very high reliability requirements and real-time deadlines.     

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。