ZigBee組網技術研究.pdf

1、近年來，隨著我國人口老齡化趨勢的加劇，慢性病與退化性疾病患者日益增多。慢性病和退化性疾病的治療強調“治療為主，監(jiān)護為輔”。在常規(guī)的醫(yī)療治療手段之外，還需要對病人進行長期不間斷的生理參數監(jiān)控，以預防突發(fā)癥狀以及為醫(yī)生的后續(xù)治療提供診斷依據。然而傳統(tǒng)醫(yī)療監(jiān)護設備存在體型大、成本高、位置固定、接線復雜的缺點，限制了醫(yī)療監(jiān)護設備在實際治療中的應用，并且醫(yī)療監(jiān)護的成本巨大。
　　ZigBee是一種短距離、低功耗的無線通信技術。它具有自組織、

2、動態(tài)性、大規(guī)模和與應用相關的組網特點，適合用于自動檢測、自動控制和遠程控制領域，方便嵌入于各種底層自動化設備中。因此在物聯(lián)網時代，它有著非常廣闊的應用前景。基于無線通信技術的ZigBee網絡也為醫(yī)療監(jiān)護領域帶來了新的解決方案。
　　本課題針對實時監(jiān)測常處于移動中的特殊人群如：慢性病患者、退化性疾病和高危傳染病患者等的生理參數監(jiān)測問題，對所采用的ZigBee組網技術進行研究和優(yōu)化，使它更適合于大規(guī)模網絡和網絡拓撲動態(tài)變化的組網環(huán)境。

3、
　　首先，本論文對比了幾種常用的短距離無線通信技術的性能和特點，針對實時監(jiān)測常處于移動中的特殊人群應用對象，認為ZigBee技術更適合應用于無線生理參數監(jiān)測網。接下來，對IEEE802.15.4/ZigBee標淮協(xié)議棧進行了簡單介紹，闡述了ZigBee網絡從組網到路由的技術原理。尤其對ZigBee網絡的三種傳統(tǒng)路由算法(Cluster-Tree，AODVjr和ZBR)進行了詳細的分析，并得出它們在大規(guī)模和網絡拓撲動態(tài)變化的組網環(huán)

4、境下存在過多冗余路由控制開銷分組的結論。
　　本文進一步針對ZigBee傳統(tǒng)路由算法高控制開銷的缺陷，提出兩種改進思路。它們分別從路由請求分組的廣播轉發(fā)跳數和路由請求分組的轉發(fā)方向來實現(xiàn)對路由請求分組廣播范圍的精確控制。以減少路由控制開銷，提升網絡的性能。然后，針對醫(yī)院這一特定應用環(huán)境搭建NS2應用仿真環(huán)境，對該無線通信網絡路由協(xié)議進行仿真，仿真結果表明這種改進后的ZBR算法有效的降低了網絡中的路由控制開銷，達到了期望的設計要求。