题 R姓 学 指 导专 班 所 在
毕业设计(论文)
目:zigbee路由算法研究(zigbee outing algorithm research) 名:王龙龙 号:0904010117 师:郝毫毫(副教授) 业:测控技术与仪器 级:测控01 院:电气信息学院
年 月
教 学武汉工程大学 毕业设计(论文)
目 录
摘 要 ……………………………………………………………………………………..… II Abstract …………………………………………………………………………………... III 第一章 绪论……………………………………………………………………………… ... 1 1.1 XXXX ………………………………………………………………………………… ....1 1.2 XXXX ……………………………………………………..…………………………… .. x 第二章 XXXX …………………………………………………………………………………..x 2.1 XXXX …………………………………………………………………………………. …x 2.2 XXXX …………………………………………………………………………………. …x 2.3 XXXX …………………………………………………………………………………. …x 第三章 XXXX………………………………………………………………………………… ..x 3.1 XXXX …………………………………………………………………………………. …x 3.2 XXXX …………………………………………………………………………………. …x 第四章 XXXX………………………………………………………………………………….. x 4.1 XXXX …………………………………………………………………………………. …x 4.2 XXXX …………………………………………………………………………………. …x 4.3 XXXX …………………………………………………………………………………. …x 总 结 …….……………………………………………………..………………………….….x 致 谢 …….……………………………………………………..………………………….….x 参考文献 …….………………..………………………………..………………………….….x 附录 (可选项) ………...………………………………..………………………….… …x
说明:目录中的标题只列出2级标题(如1.1, 2.3等),不要出现3级及以上标题(如
2.1.2等)。章节不宜划分过细,目录内容不宜超过一页。
- I -
武汉工程大学 毕业设计(论文)
摘 要
在传感器技术、网络技术、通信技术迅速发展下,无线传感器网络已经广泛运用与我们生活之中,而ZigBee是一种新型的低成本、低功耗、短距离的无线通信技术,专为低速率无线传感器网络而设计,因而用于各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。为了使zigBee技术构建的无线传感器网络能更好的适用于各种应用场景,要求网络的能量消耗越低越好,网络中的冗余越小越好,网络的生存时间越长越好。如何降低网络的能量消耗,减小网络中的冗余,延长网络的生存时间,提高网络的性能是一个重要的研究课题
本文介绍了ZigBee技术的发展概况、技术特点及应用,并与当前其他几种无线网络协议进行了比较。概述了ZigBee各个层次、网络拓扑结构、ZigBee协议体系结构、网络地址分配机制。分析和研究AODVjr算法、Cluster-Tree算法的思想工作机制以及它们的优缺点,指出不同的zigbee路由算法的适应环境。突出了ZigBee在低速率、低功耗的无线传感器网络领域的应用优势。
关键字:ZigBee技术;AODvjr路由算法;Cluster-Tree算法
- II -
武汉工程大学 毕业设计(论文)
Abstract
With the sensor,、network and communication technology rapid development, the wireless sensor network has been widely used in our life, and ZigBee is a new kind of low cost, low power consumption and short distance wireless communication technology, specially designed for low rate wireless sensor network (WSN), which is used in various electronic equipment for data transmission between the data and typical is cyclical, intermittent data and low response time data transmission applications.
This paper introduces the general situation of ZigBee technology development, technical features and application, and with the current several wireless network protocols are compared. ZigBee is outlined at all levels, network topology structure, ZigBee protocol architecture, network address allocation mechanism. Analysis and research on Tree routing algorithm, the Cluster - Tree algorithm, ZBR algorithm algorithm thought working mechanism as well as their advantages and disadvantages, points out that different routing algorithm for zigbee to adapt to the environment. Highlighted in low rate, low power ZigBee wireless sensor network in the field of application.
Keywords: ZigBee technology; AODvjr routing algorithm ; Cluster-Tree algorithm
- III -
武汉工程大学 毕业设计(论文)
第一章 绪论 。
1.1 课题背景
无线通信无线通信技术按照其网络组织方式一般分为两类:一类是集中式控制的,即是有中心的。这一类无线网络的运行一般要依赖于预先架设的网络基础设施。典型的例子如:蜂窝移动通信系统要有基站和移动交换中心等基础设施的支持,在有接入点(AccessPoint)和有线骨干网模式下工作的无线局域网也属于这种类型。但对于某些特殊场合来说,不可能有这种预先架设的固定设施可以利用。比如,战场上对敌军兵力和装备的监控以及战场上的实时监视、目标定位、对森林环境检测和火灾报告和对洪水的监测等。在这种情况下,就需要一种能够临时快速自动组网的移动通信技术。这也就是另一类无线通信技术:AdHoc网络通信技术。
近年来,移动通信技术得到了飞速发展和普及。蜂窝移动通信系统!无线局域网(IEEEso2.11)、蓝牙技术(Bluetooth)、家庭无线网(HomeRF),等移动通信新技术也纷纷涌现\这些技术的出现极大的方便了人们的生活,同时也推动了无线通信技术的发展。随着微电子技术,计算技术和无线通信等技术的进步,后来又出现了无线传感器网络(WirelessSensorNetwork,WSN)通信技术。由于组网灵活,使用方便,目前无线传感器网络已经得到了国际学术界和工业界的广泛关注,并正在得到越来越广泛的应用。线传感器网络技术迅猛发展在军事与民用方面的一些具体应用也取得了成功,由于其良好的应用性,使得无线传感器网络的前景一片光明。无线传感器网络是由一组传感器节点通过无线介质连接构成的无线网络,它采用AdHoc方式配置大量微型的传感节点,通过节点的协同工作来采集和处理网络覆盖区域中的目标信息。无线传感器网络在环境与军事监控,地震与气候预测、地下、深水以及外层空间探索等许多方面都具有广泛的应用前景。可以说无线传感器网络是信息感知和采集的一场革命,是21世纪最重要的技术之一。
传统无线协议很难较好的适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求,这种情况下,ZigBee协议应运而生\本文将在ZigBee协议方面展开研究,并实现ZigBee的应用设计。
1.2 ZigBee技术起源
无线传感器网络节点要进行相互的数据交流就要有相应的无线网络协议(包括MAC层、路由、网络层、应用层等),传统的无线协议很难适应无线传感器的低花费、低能量、高容错性等的要求,这种情况下,ZigBee协议联盟设计推出了ZigBee协议标准。
2002年,由英国Invensys公司、日本的三菱电器公司、美国的摩托罗拉公司以及荷兰的飞利浦公司等共同组织成立了ZigBee技术联盟,共同研究开发ZigBee技术。
ZigBee的基础是IEEE.802.15.4,但是IEEE.802.15.4仅制定MAC层和物理层标准,ZigBee联盟在此基础上扩展了IEEE.802.15.4协议标准,对其网络层协议和API进行了标准化。ZigBee是一种新型的短距离、低速率的无线网络技术。主要用于近距离无线连
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