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基于动态优化因子的Zigbee协议优化仿真算法

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Ｃ ＨＥＮ Ｊ ｉ ａ ｎ － ｒ ｕ ｉ ， ＨＥ Ｚ ｅ ｎ ｇ － ｙ ｉ ｎ ｇ
（ Ｚ ｈ ａ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ， Ｚ ｈ ａ ｎ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ５ ２ ４ ０ ４ ８ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｎ ｅ ｗｏ ｔ ｒ ｋ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ．
水 排放系统等方面 Ｊ 。现 阶段 ， 主要 的 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 无线 网络协议 包 括基 于 Ａ Ｏ Ｄ Ｖ ｊ ｒ 算法的Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 无 线 网络协 议 、 基 于邻近 节
网络主要应用在 智能供水 系统 、 智能抄 表系统 和智 能生 活污
程中的盲 目性较强 ， 节点分 布存在 较大的随机性 Ｊ 。 目前协
议中， 节点最优评估通信方法 大多针对静态无 权 网络 拓扑结 构， 假设随机性增大 ， 网络拓扑结构发 生松动 ， 将造成 非最优 节点参与通信 ， 从而导致协议效率 低下 ７ ｊ 。 为了避免上 述缺 陷 ， 提 出了一 种基 于 动 态优 化 因子 的 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 协议优 化仿 真算 法。力图解决这一问题 。
构发生松动 ， 造成非最优节点参与通信 ， 引起协议效率低下 。为 了避免上述缺陷 ， 提出 了一种基于动态优化因子 的 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ协
议优化仿真算法。应用动态优化 因子方法 ， 对 网络节点进行搜索 ， 为网络协议优 化提供准确 的数据基础 。利 用簇树拓 扑方 法， 为 网络节点分配地址 ， 从而实现 Ｚ ｉ ｇ ， ｂ ｅ ｅ 协议优化 。实验结果表明 ， 应用改进 算法进行 Ｚ ｉ ｇ ， ｂ ｅ ｅ 协议优 化处理 ， 能 够提高 网 络服务效率 。
第３ ０ 卷 第７ 期
文章编号 ： １ ０ ０ ６ — ９ ３ ４ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７ — ０ ２ ７ ２ 一 ｏ ４
计
算
机
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ห้องสมุดไป่ตู้
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２ ０ １ ３ 年７ 月
基 于 动态 优 化 因子 的 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ协 议 优 化 仿 真 算 法
陈建锐 ， 何增 颖
（ 湛江师范学 院 ， 广东 湛江 ５ ２ ４ ０ ０ ０ ） 摘要 ： 研究 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 无线 网络协议 的优化 。当前的无线传感网络中以 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 协议为基础 ， 传递过程存在很大的盲 目性 ， 节点分 布存在较大的随机性。 目前协议 中 ， 节点最优评估通信方法大多针对静态无权网络拓扑结构 ， 一旦随机性增大 ， 网络拓 扑结
ＡＢ Ｓ ＴＲＡＣＴ： Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ．Ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ａ Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ｐ ｏｔ ｒ ｏ ｃ ｏ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ － ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌｇ ａ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ．Ｔ ｈ ｅ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｃ ａ ｎ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｄ ｅ ａ ｃ — ｃ ｕ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ａ ｔ ａ ｂ ａ ｓ ｅ ｏｒ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｐ ｏｔ ｒ ｏ ｃ ｏ ｌ ｓ ．Ｃ ｌ ｕ ｓ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ ｏ ｐ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ Ｗａ Ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｅ ａ ｄ ｄ ｒ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｎ ｏ ｄ ｅ ｓ ．Ｓ Ｏ ａ ８ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｈｅ ｔ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ｐ ｏｔ ｒ ｏ ｃ ｏ １ ．Ｔｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｈｅ ｔ ｌｇ ａ ｏ ｉｔ ｒ ｈ ｍ
关键词 ： 动态优化 ； 协议优化 ； 簇树 拓扑 中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ １ １ 文献标识码 ： Ａ
Ｚｉ ｇ ｂ ｅ ｅ Ｐｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ａｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｄｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ Ｏｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ
ＫＥＹＷ ＯＲＤＳ： Ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ；Ｐ ｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｃ ｌ ｕ ｓ ｔ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔ ｏ ｐ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
１ 引言
在无线传感 网络 中 ， Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ协议对 于网络服务效 率有着 十分深 远的影响 ， 发挥着不可替代 的作用 … 。这 种无线传感

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ZigBee网络中Cluster_Tree路由算法优化

ZigBee网络中Cluster_Tree路由算法优化


2.2 地址分配机制
ＺｉｇＢｅｅ网络中的每一节点都有两个地址段： 网络短地址段和扩 展地址段。 其中１６ｂｉｔ网络短地址仅仅用于网络中的数据传输和路 由； 是在节点加入网络时由其父节点动态分配的， 类似于我们在 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ中使用的ＩＰ地址；６４ｂｉｔ地址类似于计算机的ＭＡＣ地址， 唯 一标识每个节点。 加入ＺｉｇＢｅｅ网络的节点通过ＩＥＥＥ８０２．１５．４ＭＡＣ 层提供的关联过程组成一棵逻辑树， 当网络中的节点允许一个新节 点加入网络时， 它们之间就形成了父子关系， 每个进入网络的节点 会得到父节点为其分配的一个唯一的网络地址［３］。 协调节点在建立 网络以后使用的１６位的１６进制数作为自己的网络地址，路由节点和 终端节点加入网络后， 使用父设备给他分配的１ ６ 位的短地址来通 信。 规定这些子节点中最多可以有Ｒｍ个路由节点， 每个父节点最多 可以连接Ｃ ｍ 个子节点， 网络的最大深度为Ｌ ｍ 。 因此地址为Ａ ｐ 深度 为ｄ 的父节点。 如果新加入的节点是一个Ｒ Ｆ Ｄ ， 并且该节点是其父 节点的第ｎ个ＲＦＤ 节点， 分配的网络地址可通过式（１）得出： An = Ap + Cskip (d ) ∗ Rm + n 1 ≤ n ≤ Rm （１） 如果新加入的节点是一个Ｆ Ｆ Ｄ ， 并且该节点是其父节点的第ｎ 个Ｆ Ｆ Ｄ 节点， 则父节点为该节点分配的网络地址： （２） An = Ap + 1 + Cskip(d ) ∗ (n − 1) (1 ≤ n ≤ Rm) 其中：
3 、ZigB ee 路由算法改进 3.1 问题分析
如图３－１所示，簇树就是由Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ节点展开生成的簇树状 网络拓扑结构，该簇树状网络分为３个簇Ａ、 Ｂ、 Ｃ， Ｃｌｕｓｔｅｒ—Ｔｒｅｅ算 法按照Ｃｌｕｓｔｅｒ—Ｔｒｅｅ树形结构分层遍历， 算法简单快速。 但是它存 在一个问题： 两个相邻的节点都在一跳范围内可以完成通信，但由 于不在同一簇内，根据Ｃｌｕｓｔｅｒ—Ｔｒｅｅ算法不能通过一跳完成通信， 造成网络节点资源的浪费和较大的通信延迟， 容易造成网络分割， 缩短网络的使用寿命。 例如：簇Ａ中的１节点和簇Ｂ中的６节点要相互 通信，尽管他们的距离近，相互都处于对方的信号覆盖范围，但他们 属于不同的簇， 本需１跳就可完成通信（１， Ｂ６）， 但依照Ｃｌｕｓｔｅｒ—Ｔｒｅｅ 算法则需５跳来完成（Ａ１，Ａ２，Ａ３、 Ｂ４、 Ｂ５、 Ｂ６）。 可见，按照Ｃｌｕｓｔｅｒ— Ｔｒｅｅ算法额外增加了很多不必要的节点。
一种基于ZigBee树状路由协议的改进算法ATSPF

一种基于ZigBee树状路由协议的改进算法ATSPF

一种基于ZigBee树状路由协议的改进算法ATSPF周鑫;林勇【摘要】ZigBee现有的树状路由协议是根据节点间的父子关系创建路由并进行数据传输,这样容易产生较长的路径并加重父节点的处理任务.提出一种基于树状路由协议的改进算法ATSPF,将ZigBee网络地址转换为逻辑索引值列表,根据索引值计算出节点所有邻居到目的节点的跳数,选择跳数最少的邻居为下一跳来建立路由.仿真结果表明,ATSPF可以有效减少路由跳数、降低分组丢失率、减小节点间通信时延、降低协调器的能量消耗、延长网络生存时间.%The current Zigbee tree routing protocol is based on the relationship between father and son nodes create routing and data transmission, which is easy to produce a longer path and aggravate the parent node processing tasks. An algorithm based on tree routing protocol named ATSPF is presented, which, translotes ZigBee network address to logical index value list, according to the index value calculats routing hops from all the neighbor node to the destination node, and choose the least number of hops neighbor as the next hop. The simulation results show that, ATSPF can effectively reduce routing hops, reduce the packet loss rate, reduce the inter-node communication delay, reduce the energy consumption of the coordinator, and prolong the survival time of the network.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2012(012)032【总页数】5页(P8722-8725,8729)【关键词】树状路由协议;网络深度;逻辑索引值;路由跳数【作者】周鑫;林勇【作者单位】重庆电子工程职业学院,重庆401331;重庆电子工程职业学院,重庆401331【正文语种】中文【中图分类】TN925+.91ZigBee是一种基于802.15.4协议的无线网络技术，具有低速率、短距离、高可靠性、低功耗等特点，常用于无线传感器网络(WSN)以及其他无线个域网络(WPAN)的组建，在工业控制和监控、家庭网络、楼宇自动化、汽车自动化等领域发挥着越来越重要的作用［1］。

一种基于ZigBee协议的DSDV改进型路由算法

一种基于ZigBee协议的DSDV改进型路由算法

Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ 协议 被广 泛地 采 用 。Ｄ Ｓ Ｄ Ｖ¨ （ Ａ ｄ — ｈ ｏ ｃ Ｏ ｎ ． ｄ ｅ — ｍ ａ ｎ ｄ Ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ Ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ） 是Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ网络 中非 常流行 的一
（ Ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｔ ｅ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ａ ｔ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｅ ｎ ， Ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｓ ｈ ｅ ｎ ｚ ｈ ｅ ｎ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ ５ １ ８ ０ ５ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
的改进型路 由算法 ， 根 据仿 真， 改进后 的算法在处理存在移 动节 点通信 时有一定的优势。
【 关键词 】Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ； 无线传感器 网络 ； Ｄ Ｓ Ｄ Ｖ； 路 由算 法 【 中图分类号 】Ｔ Ｐ ２ １ ２ 【 文 献标 志码 】Ａ
Ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ ＤＳ ＤＶ Ｒｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｐｒ ｏ ｔ ｏ ｃ ｏ ｌ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｚ ｉ ｇ Ｂｅ ｅ ＷＥ Ｎ Ｈｏ ｕ ｍｉ ｎ ｇ ， ＨＵ Ｄｏ ｎ ｇ ， Ｌ Ｉ Ｎ Ｘｉ ａ ｏ ｋ ａ ｎ ｇ
通 信 电 声
⑥⑥嘲 啼Ｄ 凹响６ ＠ 圈 ６ ⑨ 响 匡０ ＠ ＠ ⑥圈＠ ⑥凹 § 锄＠
一
种基 于 Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ协议 的 Ｄ Ｓ Ｄ Ｖ
． 算 法 研 究 ．
改 进 型 路 由算 法
温厚 明， 胡 东， 林孝康
（ 清 华 大 学 深 圳研 究 生 院 ， 广 东 深圳 ５ １ ８ ０ ５ ５ ）
【 Ｋｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ 】Ｚ ｉ ｇ Ｂ ｅ ｅ ； ｗ ｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ；Ｄ Ｓ Ｄ Ｖ； ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ
ZigBee路由协议优化仿真研究

ZigBee路由协议优化仿真研究

ZigBee路由协议优化仿真研究徐艳;王茜;武剑【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2013(030)006【摘要】In order to solve the problem that two main routing algorithms for energy consumption are too large,routing efficiency is low and network delay is too long,The paper proposed an improved cluster tree algorithm that combinates the routing algorithms of AODVjr with cluster tree.Based on the basic ZigBee routing algorithm,we classifted the routing nodes according to the residual energy of the nodes,and simplified the algorithm process,and used the characteristics of data transmission as the basis of alternative routing algorithm.The simulafon results show that the improved cluster tree algorithm has better performance.However,the delay of the improved cluster tree algorithm can be slightly larger when the number of nodes are the same,and it has better performance in energybalance,achieves the purposes of energy optimization,meets the requirements of low cost,low energy consumption,high reliability of wireless sensor networks.%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.【总页数】4页(P292-295)【作者】徐艳;王茜;武剑【作者单位】电子科技大学成都学院,四川成都611731;电子科技大学成都学院,四川成都611731;电子科技大学成都学院,四川成都611731【正文语种】中文【中图分类】TP321【相关文献】1.AODV路由协议局部修复机制的优化与仿真研究 [J], 葛文英;李腊元2.基于动态优化因子的Zigbee协议优化仿真算法 [J], 陈建锐;何增颖3.ZigBee无线传感网中AODVjr路由协议研究 [J], 王宁;李英伟4.ZigBee路由协议信标和非信标模式下的性能仿真比较 [J], 高学鹏;罗大庸5.ZigBee路由协议分析与优化 [J], 田源因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。