基于zigbee技术的热计量表物联网路由协议研究

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1、基于ZigBee技术的热计量表物联网路由协议研究----毕业范文论文-->第1章绪论1.1课题背景与意义目前在我国大部分地区还是执行按建筑面积计算热费的供热收费体制[1]，在这种供热体制下由于居民用户没有供热调节手段，不能根据用户自己要求调节供热水平，所以节约用热积极性不高，其次对于热力公司来说，由于收费困难，技术创新和设备改造积极性也遭受挫折。因此我国供热一直处于较低水平，导致热力资源的极大浪费。在这种背景下，国家相继提出了许多节能降耗计划，提出居民供热体制改革，居民用热不能粗放式按面积收费，要依照多用多付，少用少付的原则，进行热计量收费。因此分户热计量、精

2、确计量技术得到了大大的推进，大量的热计量仪表也安装到了居民小区中。随着用户热量表使用越来越多，相应大量计量表数据抄收就成为一个关键问题。以往人工方式抄收，会造成了人力、物力及时间上的浪费。同时，原有的人为抄表方式还经常会出现错抄、漏抄等现象，不能保证数据的准确性。所以实现一种智能、快捷、实时、准确的热量数据采集方案是非常有必要的，同样也是时代发展的要求。...............1.2IEEE802.15.4/ZigBee研究现状1.2.1IEEE802.15.4研究现状IEEE802.15.4工作组于2000年12月成立[11-12]，其致力于定义一种设

3、备成本低并具有低功耗、低复杂以及低速率特点的短距离无线通信技术。IEEE802.15.4标准正式通过于2003年5月，定义了媒体访问控制层和物理层规范[13-15]。目前低速率无线个域网的研究还是主要集中在仿真和实验阶段，现阶段研究方向主要集中在低功耗、安全性，路由机制以及其他特殊的应用场景下。在关于网络低功耗方面Neugebaure提出了一种基于星型网络拓扑结构的针对BO自适应的新型算法，并分析了该算法的性能。Shu应用一种基于C开发的IEEE802.15.4的仿真模型，通过全局的最优算法，最小化整个网络的能量消耗。............第2章基于ZigB

4、ee技术的热计量表物联网体系架构2.1热计量表物联网体系架构研究基于ZigBee技术的热计量表物联网其总体功能主要是对用户热计量表数据进行定期抄收以及对用户的用热情况进行实时监测和管理，从而实现热量数据的远程抄收，构建真正的智能热网。热计量表物联网总体采用物联网架构中的分层模式，主要分为三层，ZigBee网络感知层、GPRS网络传输层、远程热量数据管理中心应用层。热计量表物联网总体结构如图2-1所示。............2.2热计量表物联网特点分析和性能指标2.2.1热计量表物联网特点分析基于ZigBee技术的热计量表物联网总体采用物联网架构模型，本身具有

5、物联网特性，但是由于它的特殊应用环境又使其具有一些不同与物联网的自身特殊性质，基于Zigbee技术的热计量表物联网特点主要包括以下几方面。(1)基于ZigBee技术的热计量表物联网主要是长期对热计量表状态进行监测以及采集相关热量数据，如出口温度，入口温度、流速、总流量、总热量、工作时间、热表状态等。(2)在热计量表物联网中，一般以楼栋为一个单位构建局部ZigBee网络，局部ZigBee网络采用网状拓扑结构，所有节点均为全功能设备FFD[33]。(3)在热计量表物联网中，ZigBee网络通信大都基于热量采集节点(热计量表)与中ZigBee心协调器(数据集中器)之

6、间，普通数据采集节点之间不存在通信，数据传输具有一定的汇聚性和爆发性。............第3章能量均衡的L-ZBR路由算法......................163.1无线传感器路由协议研究.......................163.2ZigBee路由算法分析..................183.3能量均衡的L-ZBR路由算法...................213.4本章小结.........................26第4章LRZ组网算法.....................274.1ZigBee网络结构研究.

7、..............274.2ZigBee组网算法分析....................314.3LRZ组网算法................334.4本章小结.....................39第5章ZigBee路由协议NS2仿真分析5.1NS2网络仿真平台概述NS2它是一种面向对象，离散时间驱动的网络环境模拟器。NS2最早源于1989年的RealNetulator项目[46]，此项目是由美国施乐(Xerox)公司支持，美国California大学Berkeley分校开发的。NS2平台是一种完全免费并且向使用者提供公开的源代码的网络

8、仿真工具，使用者不需要支付任何费用，甚