zigbee无线传感器网络孤立节点减免算法研究

《zigbee无线传感器网络孤立节点减免算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、Ｉ硕±学位论文■麵孤立龍琴ＴｈｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＯｒｐｈａｎＮｏｄｅＲｅｄｕｃｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｉｎＺｉｇＢｅｅＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓＩ研究生：张振虎少（急破建藻Ｉ二〇－五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文ZigBee无线传感器网络孤立节点减免算法研究作者姓名：张振虎入学年份：2013年9月指导教师：白乐强教授学科专业：模式识别与智能系统申请学位：工学硕士所在单位：信息与控制工程学院论文提交日期：2015年1

2、1月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：杜庆东答辩委员会组成：杜庆东宋晓宇栾方军刘天波刘俊岭论文评阅人：钟辉声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取得的研究成果除加标注和致谢的地方外，不包含其他人臣经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同王作过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谢意。作者签名：旅幕ｊＬ曰期：年／２月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了

3、解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部口或机物送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可Ｌ乂将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师阿意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年ｓ—一ｆ年□年半□两年□ｉ作者签名：Ｉｐ；巧ｋｊＬ导师签名：巧曰期：年／之月日期：於＾啤ｊｖ月｜硕士研究生学位论文摘要I摘要Zi

4、gBee技术是一种具有低成本、低功耗和低复杂度等优点的新型短距离无线通信技术，目前被广泛应用在无线传感器网络中。随着ZigBee协议的不断完善，基于ZigBee技术的无线传感器网络将在智能家居、工业控制、智能医疗、军事、农业生产以及无线定位等多个领域得到广泛的应用。由于ZigBee网络分布式地址分配机制的不足导致孤立节点多、地址分配成功率低等问题，因此设计一种高可靠性、高性能的地址分配算法对提高ZigBee网络的性能具有重要意义。目前，改进的ZigBee网络地址分配算法可分为四大类，分别是基于借地址的ZigBee网络地址分配算

5、法、基于集中式的ZigBee网络地址分配算法、基于网络重组的ZigBee网络地址分配算法和基于节点优先级的ZigBee网络地址分配算法。针对现有ZigBee网络地址分配算法存在深度折回、孤立节点、地址分配成功率低以及平均通信开销大等问题，本文提出基于拓扑优化的ZigBee网络构建算法和基于深度模型的ZigBee网络借地址分配算法。针对ZigBee网络分布式地址分配算法及现有ZigBee网络构建算法的不足导致深度折回、孤立节点等问题，提出一种基于拓扑优化的ZigBee网络构建算法。该算法在ZigBee网络组建过程中，通过节点间信

6、息交互获取一跳邻居节点的接收信号强度、信号链路质量等信息，借助一跳邻居节点信息，使潜在父节点在其一跳范围内的未入网节点中选择与其父节点公共的未入网节点优先入网以优化网络拓扑结构，改善深度折回问题和减少孤立节点数。仿真结果表明，该算法在减少深度折回的基础上，有效的减少孤立节点数和提高地址分配成功率，在中大规模ZigBee网络的情况下具有明显优势。针对ZigBee网络分布式地址分配算法及现有借地址分配算法的不足导致孤立节点多、地址空间不均衡的问题，在维护原有的拓扑结构的基础上，提出一种基于深度模型的ZigBee网络借地址分配算法。

7、当DAAM算法定义的地址空间小于16位网络地址空间一半时，该算法将DAAM算法未使用的16位网络地址空间分配给所有的路由节点，使得每个路由节点都可为孤立节点分配地址，有效的减少了孤立节点，并维护原有的拓扑结构。同时，提出适用于该借地址分配算法的树路由算法。理论分析表明，该借地址分配算法与DAAM算法具有相同的时间复杂度和存储复杂度。同时，基于该借地址分配算法的树路由算法与ZigBee网络树路由算法的最大路由跳数均为网络最大深度的2倍。仿真结果表明，该借地址分配算法在维护原有的拓扑结构基础上有效的减少孤立节点数，同时提高了地址分

8、配成功率、减少了地址分配平均通信开销和地址分配平均耗时，在中小规模ZigBee网络的情况下具有明显优势。关键词：ZigBee网络；地址分配；孤立节点；拓扑优化；借地址硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractZigBeeisanewshortdistancewi