ZigBee路由算法的研究及其在数据采集系统中的应用

发布时间：2018-05-08 11:10

  本文选题：ZigBee无线传感器网络 + 数据采集　； 参考：《宁夏大学》2017年硕士论文

【摘要】：通常传感器节点需要分布在外界环境中进行数据采集和传输,且采用电池进行供电,因此必须降低传感器节点的能耗。ZigBee技术由于其低成本、低功耗、低数据速率等特点成为当前应用最为广泛的无线传感器网络通信技术。本文通过设计和实现基于ZigBee的无线传感器网络数据采集系统,了解ZigBee的协议体系结构,深入研究AODVjr路由算法、Cluster-Tree路由算法和ZigBee路由算法。具体的研究内容如下:(1)介绍ZigBee协议的体系结构,分析ZigBee网络中的节点设备类型和ZigBee网络的拓扑结构,确立ZigBee网络的路由策略,为研究ZigBee技术中的路由算法做准备。(2)介绍ZigBee网络的组建过程,然后研究AODVjr路由算法和Cluster-Tree路由算法,并结合AODVjr路由算法中选取最佳路径的优势和Cluster-Tree路由算法通过父子节点转发数据包的便捷来研究ZigBee路由算法。最后对ZigBee路由算法在一定程度上减少ZigBee网络中端到端的时延,均衡网络中传感器节点的能量两个方面提出相应的改进方法,并通过NS-2仿真软件证明其正确性和有效性。(3)确定待测区域内需要采集的环境参数,对ZigBee网络中的ZigBee终端节点、ZigBee路由节点、ZigBee协调器节点进行设计。编写上位机中的环境数据实时显示软件,对ZigBee无线传感器网络采集到的温度、湿度、光照强度信息进行存储并以参数和曲线两种形式展现给技术人员。
[Abstract]:In general, sensor nodes need to be distributed in the external environment for data acquisition and transmission, and batteries are used for power supply. Therefore, the energy consumption of sensor nodes. ZigBee technology must be reduced because of its low cost and low power consumption. Low data rate has become the most widely used wireless sensor network communication technology. In this paper, we design and implement the data acquisition system of wireless sensor network based on ZigBee, understand the protocol architecture of ZigBee, and deeply study the AODVjr routing algorithm Cluster-Tree routing algorithm and ZigBee routing algorithm. The specific research contents are as follows: (1) introduce the architecture of ZigBee protocol, analyze the type of node equipment in ZigBee network and the topology structure of ZigBee network, and establish the routing strategy of ZigBee network. In order to study the routing algorithm in ZigBee technology, this paper introduces the construction process of ZigBee network, and then studies the AODVjr routing algorithm and Cluster-Tree routing algorithm. Combining the advantages of selecting the best path in the AODVjr routing algorithm and the convenience of forwarding packets by the parent and child nodes, the ZigBee routing algorithm is studied in this paper. Finally, an improved ZigBee routing algorithm is proposed to reduce end-to-end delay and equalize the energy of sensor nodes in ZigBee networks to a certain extent. The correctness and validity of the method are proved by NS-2 simulation software. The environmental parameters to be collected in the area under test are determined. The ZigBee terminal node ZigBee routing node and the ZigBee coordinator node in ZigBee network are designed. The real-time display software of environment data in the upper computer is written to store the temperature, humidity and light intensity information collected by ZigBee wireless sensor network and show them to technicians in the form of parameters and curves.
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN92;TP274.2;TP212.9

【参考文献】

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本文编号：1861155