zigbee路由算法的研究及其在井场监控中的应用

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4、y:NortheastPetroleumUniversity东北石油大学工程硕士专业学位论文ZigBee路由算法的研究及其在井场监控中的应用摘要现如今自动控制技术在油田中有着广泛的应用前景，油田的数字化也是以后油田的发展方向。ZigBee技术作为一种先进的无线自组网技术，具有一定距离的无线传输、较低的功耗和传输成功率高的优点。本文以油田井场中ZigBee技术的应用为背景，了解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、AOD

5、V、AODVjr、分簇路由和能量均衡路由算法。具体的研究内容如下：（1）介绍了IEEE802.15.4和ZigBee协议共有的物理层（PHY）和媒体访问控制层（MAC）和ZigBee协议特有的网络层（NWK）和应用层（APL）。分析了ZigBee网络中的不同类型的拓扑结构和网络中的节点设备类型，作为研究ZigBee技术中路由算法的基础。（2）分布式的地址分配方式为每一个ZigBee网络中的节点分配地址，在此基础上分别分析了Cluster-Tree、AODV和AODVjr三种路由算法。ZigBee路由算

6、法以Cluster-Tree和AODVjr路由算法作为基础，通过网络仿真软件仿真Cluster-Tree、AODVjr和ZigBee三种路由算在树状网络拓扑结构下的网络效能，对比分析了ZigBee路由算法相较于其他两种路由算法的优缺点。（3）分析了能耗作为制约ZigBee技术在油田大规模应用的因素，通过对分簇路由和能量均衡路由算法的研究，结合传统的ZigBee路由算法，提出了基于分簇和能量均衡结合的ZigBee路由算法，该算法在不影响网络中节点间数据传输效率的同时，降低了整个网络中的功耗，避免了单个节

7、点过度使用造成节点死亡引起的网络分割。（4）了解油田井场中需要监控的各种参量，分别对ZigBee网络中的协调器节点、路由节点和终端节点三种不同类型的节点进行设计，编写上位机软件实现了多路无线数据传输的实验。关键词：ZigBee技术，Cluster-Tree算法，AODVjr算法，能量均衡，油田井场监控II东北石油大学工程硕士专业学位论文ResearchonZigBeeRoutingAlgorithmandItsApplicationinTheMonitoringofTheOilWellSiteABST

8、RACTNowautomaticcontroltechnologyhasbroadapplicationprospectsintheoilfield,thedigitaloilfieldisthefuturedirectionofdevelopmentoftheoilfield.ZigBeetechnologyasanadvancedwirelessadhocnetworktechnology,withsomedistancewirelesstransm