ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)鏈路可靠性研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集信息采集、信息傳輸、信息處理于一體的綜合智能信息系統(tǒng)，綜合了微機(jī)電系統(tǒng)、傳感器、嵌入式計(jì)算、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信、分布式信息處理等技術(shù)，通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并以無線、自組織、多跳的方式將這些信息發(fā)送給用戶終端，實(shí)現(xiàn)了物理世界、計(jì)算機(jī)世界以及人類社會三元世界的連通，在軍事國防、工農(nóng)業(yè)、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、搶險(xiǎn)救災(zāi)、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等許多重要領(lǐng)域都有十分

2、廣闊的應(yīng)用前景。 ZigBee作為新興的無線通信技術(shù)，以其低成本、低功耗的優(yōu)勢引起了人們越來越多的關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對設(shè)備低功耗、低成本的要求使得基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究被提上日程。本文在分析和研究IEEE802.15.4/ZigBee標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，從無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特點(diǎn)出發(fā)，提出了數(shù)據(jù)傳輸過程中存在的鏈路可靠性問題，并從兩方面對該問題進(jìn)行分析，提出了相應(yīng)的解決策略。 由于節(jié)點(diǎn)的通信距離有限，無線傳感

3、器網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)通信往往由多個(gè)節(jié)點(diǎn)中繼完成。節(jié)點(diǎn)被頻繁使用造成能量不足時(shí)可能造成網(wǎng)絡(luò)中某些鏈路質(zhì)量變差甚至出現(xiàn)中斷，致使數(shù)據(jù)不能可靠傳輸。節(jié)點(diǎn)隨機(jī)移動也會導(dǎo)致鏈路質(zhì)量變差，影響數(shù)據(jù)的可靠傳輸。針對上述問題，本文在NS2中對這兩種情況進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，根據(jù)電池的放電特性提出了以節(jié)點(diǎn)剩余能量為依據(jù)的鏈路預(yù)測方法和鏈路切換策略。以無線傳播模型為依據(jù)提出了以LQI為判斷標(biāo)準(zhǔn)的鏈路預(yù)測方法和建立新鏈路取代原鏈路的策略。 基于剩余能量的鏈路切換過