zigbee网络数据传输技术的研究

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1、硕士学位论文ZigBee网络数据传输技术的研究STUDYONDATATRANSMISSIONTECHNOLOGYINZIGBEENWTWORKAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYCHENRongSupervisedbyProfessorXUPingpingandSeniorEngineerXINGTaoSchoolofIntegratedCircuitsSoutheastUniversityApril2013东南大学学位论文独创性

2、声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其它入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文文件，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。本人电子文文件的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被

3、查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：强导师签名：日期：摘要ZigBee从2004年发展至今，在智能家居、智能交通、智能电网、工业控制、农业控制等领域有着非常广泛的应用。随着传感器节点在检测区域中收集的数据量不断增加，节点间传输的数据量不断增加。本文主要研究当zigBee网络中的数据载荷需要分帧时如何高效地传输数据，在基于ZigBee协议栈的无线传感器网络实验平台中设计分段与重组层对实验支持簇中的实验数据上传功能进行开发，并结合分段与重组机制提出了一种适zigage中基于能量均

4、衡的多径路由协议。本文首先以华为合作项目一wsN实验床的研发为背景，从硬件平台和软件平台两个角度对ZigBee协议栈进行研究，接着在基于zigBee协议栈的无线传感器网络实验平台中设计分段与重组层，并利用该层完成实验支持簇中的实验数据上传功能，并利用基于MFC的处理器控制软件对重组后的数据进行解析，以便分析网络的行为状态；然后对ZigBee中的路由协议的设计要求、分类方法及几种典型协议进行阐述，并以多径路由协议为切入点，结合分段与重组机制。提出了一种ZigBee中基于能量均衡的多径路由协议，该协议通过建立节点不相关型多径，利用将节点的剩余能量进行等级划

5、分的方法，将数据通过多径并发传输。仿真结果验证了设计的多径协议的可行性。本文主要在实验平台上通过分段与重组机制完成数据的传输，实验现象证明了该机制可以正确、无误的将数据进行传输；同时利用仿真平台并结合分段与重组机制，设计实现了适用于ZigBee的基于能量均衡的多径路由协议，实验现象表明该协议不但可以改善网络中的吞吐量，同时对全网中节点的能量进行均衡，延长网络的生存时间。【关键词】多径路由、ZigBee、实验平台、OPNET、协议栈ABSTRACTZigBeehasaverywiderangeofapplicationsinthefieldofsmart

6、home，smarttraffic，smartgrid，industrialcontrolandagriculturalcontrolsinceitwasbeendevelopedfrom2004．Withtheincreasingamountofdatacollectedinthedetectionarea，thedataflowbetweennodesisincreasing．Thisthesismainlystudieshowtotransmitdataefficientlywhenusethesegmentedtransmissiontechn

7、ology．Firstofall，tofinishtheexperimentdatatransmission，thesegmentationandreassemblymechanismisusedintheexperimentplatformforwirelesssensornetworkbasedonZigBeeprotocolstack，combinewiththemechanism，thenproposesallenergy-balancedmultipathroutingprotocolfortheZigBee．BasedontheHuawei

8、R&Dcooperationproject—wSNtestbedasthebackground