ZigBee中Cluster-Tree路由算法改进研究

针对ZigBee网络中Cluster-Tree只按父子关系选择路由可能会带来额外路由开销,高层节点可能会因为业务量过大而过早耗尽电池能量形成死点,造成网络分割等问题。本文研究出一种改进的Cluster-Tree路由算法。改进算法中通过引入邻居表,当目的节点为发送节点的邻居节点时,则直接发送给目的节点;当目的节点为邻居节点的子节点时,则下一跳为邻居节点;否则按照Cluster-Tree算法选择下一跳的节点。利用OMNET++4.1仿真结果表明,改进的Cluster-Tree路由算法能有效的减少路由开销,同时节约了网络的整体能量消耗,提高了网络的传输效率,延长了网络的存活时间。

ZigBee路由算法的改进及在智能家居中的应用

基于ZigBee技术提出一种智能家居环境监控系统,即以ARM-Linux为现场控制中心,通过ZigBee网络技术,将智能家居系统中的各设备组成一个树型拓扑结构。通过终端节点上的传感器以及CMOS摄像头,对家居中的状况进行实时监控。在本系统中,除了需要获取家居中的的环境参数外,还需要通过实时监控观察家庭中是否有陌生人闯入。传统的ZigBee单路径路由在进行数据传输时,控制包的开销和网络延时都比较大。当负载较大时,将出现网络堵塞等问题,尤其是在传输视频信息时,较大的网络传输延时将不能保证视频的服务质量。本文在原有的ZigBee树路由算法基础上提出一种多路径路由算法:通过多条路径同时在源节点与协调节点之间并发地传输数据,有效地增加数据传输速率和系统吞吐量,减少传输延时和数据丢包。此外还通过预先设定的节点能量阈值均衡能量消耗,确保不会因某个节点过早的死亡而导致整个网络传输的失败。实验结果表明,本算法有效解决了家居监控系统中数据丢包、能量快速消耗等问题,保证了视频的传输质量,延长了网络的生存时间。

基于改进路由算法Zigbee技术的煤矿气体监测系统研究

针对传统煤矿气体检测中存在网络结构固定、通信成本高、维护困难等问题,提出基于改进路由算法Zigbee技术的煤矿气体检测系统。传感器节点负责采集有害气体浓度,并通过Zigbee网络将数据发送给监控分站,最终传给地面监控主站。给出了硬件设计和软件实现;设计了一种新的路由算法,改进算法路由存在跳数过大的问题。通过试验证明,该装置具有可靠性高、自动化水平高、运行费用低等优点。

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。

认知视角下能量感知的ZigBee网络树型路由优化算法

为解决ZigBee Cluster-Tree路由算法路径选择不优的问题,提出了一种能量感知的ZigBee树型路由EZTR(Energy-Aware ZigBee tree routing)算法.该算法利用每个节点感知的地址信息,按照ZigBee网络树型结构计算下一跳邻居节点到目的节点之间的跳数可避免网络的环路效应,通过引入认知概念,在跳数集合中选出最短路径以降低跳数.在ZigBee网络节点能量的感知过程中,当所选路径存在低能量节点时,及时启用备用节点,从而避免节点因能量过度消耗成为失效节点.NS2(Network simulator version 2)仿真实验表明,EZTR算法可提高网络分组递交率,有效减少节点转发跳数和平均网络延时,减小网络整体能耗,为提高网络的实时性和延长网络生命周期提供理论支持.

ZigBee Mesh网络路由算法改进

该文通过对ZigBee Mesh网络路由算法的研究，针对其低功耗的特点以及该网络中存在由于个别节点负荷过大而能量过早耗尽的问题，提出了一种改进的路由算法。以达到减少网络开销，降低网络功耗，延长网络寿命，提高网络性能的目的。

一种优化ZigBee性能的综合加权选路算法

ZigBee的拓扑树路由算法设计的目标是应用于拓扑简单的、低负载的及低功耗的无线传感器网络环境,伴随着物联网技术及应用的广泛发展,物联网应用数据流可能会对ZigBee网络产生较大的负载,而现有ZigBee拓扑逻辑树构建方法无法兼顾链路配置和节点繁忙程度,需要优化ZigBee选路算法以提升网络整体性能.针对上述问题,本文在兼顾了节点繁忙程度、链路质量以及跳数等因素的基础上,提出一种基于链路综合加权的优化网络性能的选路算法.该算法在NS2平台上设计实现并通过了大量的模拟试验,结果表明该算法提高了分组到达率,减小了分组端到端时延,均衡了节点能量消耗,是一种适合于ZigBee网络环境的选路算法.

基于改进DES算法的网络链路安全通信方法

现有的安全通信方法受限于60000 kB数据量,存在摘要对等数目不稳定的问题。为此,文章提出基于改进DES算法的网络链路安全通信方法。该方法通过网络链路安全协议建立连接,验证双方身份;利用最短路径优先协议,结合数据库信息,确保可信连接适应网络环境;基于密文位数,使用DES算法延长密钥,使之与明文位数匹配;设置访问权限,运用双线性映射配对特定属性,并通过加密算法处理,实现安全通信。实验证明,传输数据量稳定在90000 kB,提升了效率,解决了摘要对等数目不稳定的问题,提高了通信性能。

基于非均匀分簇机制的ZigBee混合路由算法

针对现有Zig Bee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Zig Bee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。

基于全局能量均衡的ZigBee网络路由算法优化

针对ZigBee网络高层关键节点分组数据转发频繁,存在节点死亡率高、网络能耗大的问题,在深入研究ZigBee路由协议的基础上,提出一种改进的全局能量均衡ZigBee路由算法(G-AODVjr)。在路由发现之前,利用节点动态维护的全局能量表,查询能量充足的节点转发下一跳数据。当网络中节点能量低于全网动态电量阈值,发送广播通知网络中所有的节点,从而不再通过低能量节点转发数据。仿真结果表明,改进算法可以有效地均衡全网节点能量,合理分担网络负载,提高节点生存率。

基于ZigBee技术的无线传感器网络路由算法的性能分析

ZigBee技术作为一种先进的无线自组网技术,具有无线传输、低功耗和较高的传输成功率等优点。ZigBee网络是基于IEEE802.15.4标准开发的无线局域网,本文介绍了ZigBee和IEEE802.15.4协议的关系,深入的研究了ZigBee技术中的路由算法,包括Cluster-Tree、AODVjr和ZigBee路由算法,并将几种路由算法在同一网络仿真环境下仿真,对其结果进行分析。

ZigBee路由算法及其在油田安全监测中的应用

对比分析AODV路由协议、Cluster-Tree路由协议、基于AODV路由协议与Cluster-Tree路由改进算法三者的区别,并对ZigBee技术在油田安全监测中的应用进行说明。

一种基于链路状态感知的Zigbee多径路由算法

针对Zigbee无线传感器网络在移动过程和恶劣环境中严重的丢包率和链路失效问题,通过分析AODVjr算法和AODV多径路由算法(AOMDV),提出了一种基于链路状态感知的Zigbee多径路由算法Link State AwareAOMDV Junior(S-AOMDVjr).S-AOMDVjr算法在路由发现过程中可以根据链路通信质量建立多条路径,路由维护过程中采用AODVjr改进的KEEP ALIVE信息进行维护,该信息包含当前链路的通信质量,当链路质量下降至预警阀值时及时通知源节点切换至备用路径,从而降低由于链路失效造成的路由延时.仿真结果表明与AOMDV、AODVjr算法相比,S-AOMDVjr的平均传输时延有所降低,并提高了分组投递率,从而提高了网络性能.

基于ZigBee的井下人员定位系统路由算法研究

根据井下人员定位系统的特点以及ZigBee的特性,提出了基于ZigBee的井下人员定位系统分区域组网的方法,设计了一种分簇路由算法FEECP,同时给出了其在井下的应用模型。仿真结果表明,FEECP算法在路由开销、数据包的成功接收率和端到端的延迟这三个方面表现出了优势。该算法可以快速地进行路由发现,减少路由控制开销,节省能量,同时还可以对井下人员进行精确定位。

融合ZigBee的改进射频识别室内定位算法研究

针对传统的RFID定位方案依赖网络,定位过程中受到识别距离限制以及VIRE算法精度不高等问题,提出了一种基于Zig Bee与改进VIRE的RFID室内定位算法。该算法引入Zig Bee节点实现组建网络完成信息传输,以代替传统的有线通信;采用高斯卡尔曼滤波对有限预选参考点的信号强度采样数据进行预处理;采用信号传播损耗模型计算虚拟参考标签的RSS值,使其更接近于真实标签的值。估算待测标签位置时引入动态阈值的思想完成定位。实验结果表明,该算法精度优于传统的RFID定位方法,提高了室内定位方法的工作效率。

基于改进粒子群算法的水声通信网络路由优化方法

路由优化是提升水声通信网络性能的重要手段,但目前路由优化效果并不理想,在实践中不仅网络链路利用率比较高,而且包投递成功率比较低,针对当前水声通信网络路由优化存在的问题,提出基于改进粒子群算法的水声通信网络路由优化方法。以链路带宽利用率最大、链路时延最小为目标建立网络路由多目标优化函数,并设定时延、带宽、包投递率、时延抖动以及成本约束条件,对粒子群算法改进并利用改进算法对符合约束条件的目标函数最优解求解,得到最优路由策略,实现基于改进粒子群算法的水声通信网络路由优化。经实验证明,在设计方法应用下网络链路利用率得到了明显的降低,包投递成功率也得到了明显的提升,具有良好的网络路由优化效果。

基于传感器应用的ZigBee路由算法研究

依据AODV理论,针对提高路由使用时间的需求和ZigBee的特点,对算法的路由发现过程进行了节能优化。通过NS-2.29软件进行仿真分析,给出了基于AODVjr节能优化的算法实现和结果分析。

基于ZigBee网络的路由算法研究

ZigBee网络的传统算法(簇树路由算法和AODVjr路由算法)在发现路由过程中节点能耗较大。为此,结合节点能量、簇树路由算法和AODVjr路由算法,提出一种改进的ZigBee网络路由算法。该路由算法选择路由时尽量避免能量较低的节点,选择最佳路径,维持网络稳定性。仿真结果表明,改进后的算法能有效降低整个网络总体能耗,合理分配网络负载,大大降低了死亡节点数量,从而延长整个网络的使用寿命。

基于ZigBee的路径衰减因子及实时定位算法研究

针对不同环境下ZigBee无线传感网络的定位精度问题,提出了一种路径衰减因子的获取方法及基于LQI的三边测距实时定位方法。通过研究无线电传播路径损耗模型、传播路径衰减因子、ZigBee无线传感网络中待定位节点与参考节点之间的LQI值和距离的关系,利用机器学习SVM算法获得ZigBee无线传感网络所在环境对于节点之间信号传播的影响系数-路径衰减因子α,采用基于LQI的三边测距算法实现节点定位。通过实验分析,表明该算法减小了不同环境下ZigBee无线传感网络节点的实时定位测量误差,提高了定位精度。