基于矩形结构的zigbee无线传感器网络的研究

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1、学号：S13040400硕士学位论文基于矩形结构的ZigBee无线传感器网络的研究研究生姓名：耿勇杰学科、专业：电子科学与技术二〇一六年三月分类号：TN929密级：可公开UDC：621.38编号：基于矩形结构的ZigBee无线传感器网络的研究ResearchofZigBeeWirelessSensorNetworksBasedonRectangularConfiguration学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：电子科学与技术（0809）研究方向：光电传感与光电探测技术申请学位级别：工学硕士指导教师：秦永左教授研究生：耿勇

2、杰论文起止时间：2014.09-2015.12摘要随着无线通信技术的迅速发展，无线传感器网络给人们的生活带来了很大的便利。其中，ZigBee是一种低速率、低成本和低功耗的无线通信技术，被广泛用于无线传感器网络。目前，ZigBee无线传感器网络共有三种形式的拓扑结构：星形、树簇类型和网状类型，在实际使用的过程中，这三种拓扑结构的无线传感网络都存在不同程度的问题。星形和树簇类型虽说结构简单，但是系统不够稳定；网状网络虽说稳定但是结构复杂，而且这三种无线传感器网络都不能最大限度做到对信号传输的“准确、可靠、无冗余”。针对现有ZigBee无线传感器网络存在的问

3、题，本文提出了一种基于矩形结构的ZigBee无线传感器网络。当网络中某一个路由节点出现问题时，此种网络结构不会像星形网络的整个网络或者簇树状网络某一层网络瘫痪的现象，进而提高了网络传输数据的效率；矩形网络相对网状网络结构较简单，此网络采用定点组网的技术，每个无线数据采集节点都有相对应的坐标，在传输数据中，能够准确的判断具体位置节点的运行情况。最后结合网状网络与矩形网络的结构特点，总结出了一种适合矩形结构网络的AODVrs网络算法。同时应用CC2430模块制作出一个简易的矩形结构的无线传感器网络模型，实现并验证了矩形结构网络的优点和网络的鲁棒性。关键词：

4、ZigBee拓扑结构路由算法矩形网络IABSTRACTWiththerapiddevelopmentofwirelesscommunicationtechnologies,wirelesssensornetworkshasbroughtgreatconveniencetopeople’slives.Wherein,ZigBeeisalow-rate,low-costandlow-powerwirelesscommunicationstechnology.Ithasbeenwidelyusedinwirelesssensornetworks.Curren

5、tly,ZigBeewirelesssensornetworkhasthreeformsoftopologies:starstructure,clustertreestructureandmeshstructure.Inactualuse,therearevaryingdegreesofproblemsinthethreetopologieswirelesssensornetworks.Althoughthestructureofstarandclustertreeissimple,thesystemisnotstableenough;thoughth

6、esystemofstablemeshisstable,thestructureiscomplicated.Soallofthesethreewirelesssensornetworkscan’tmaximizethesignaltransmissionof“accurate,reliable,non-redundant”.ForexistingproblemsofZigBeewirelesssensornetwork,weproposeZigBeewirelesssensornetworksbasedonrectangularconfiguratio

7、n.Whenaproblemoccursinoneroutingnodenetwork,suchstructurenetworkdoesnotoccurparalysisphenomenonlikethewholestarnetworkoralayerofclustertreenetwork,thusimprovingtherateoftransmissiondata;Rectangularwithrespectofmeshnetworkisrelativelysimple.Thisnetworkusesfixednetworkingtechnolog

8、y,eachwirelessdataacquisitionnodehasacorrespond