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Method of Improving ZigBee Network Performance Using Piggyback Technology

  • 2013-09-20
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对构建低速无线个域网的关键技术——ZigBee 协议进行深入研究,重点讨论其网络层所支持的拓扑结构及采用的路由算法。ADOVjr 是AODV 的简化算法,ZigBee 协议网络层使用该路由算法架设Ad hoc 网络,支持随意的拓扑架构。在深入研究AODVjr 的基础上,提出一种将因特网“捎带确认”技术应用于ZigBee 协议AODVjr 路由算法的方案,并使用该方案架设无线传感器网络。实验证明该方案能降低算法实现的复杂度,减少通信量,节约电池能量,有效提高ZigBee 网络的总体性能,具有一定的实用价值。IEEE 802.11、蓝牙、UWB 等协议推出以来,在短距离的无线监测、控制、数据传输领域得到广泛应用,但它们仍然存在功耗大、组网能力差等弱点。以组网能力强著称的ZigBee协议能弥补上述协议的不足,特别适合于组建短距离低速无线个域网、无线传感器网络等。ZigBee 协议由ZigBee 联盟于2004 年12 月中旬正是推出,其介质访问控制子层(MAC)基于IEEE 802.15.4 标准,网络层采用Cluster-Tree+AODVjr 路由算法,支持星形(Star)、树状(Cluster-Tree)、网格(Mesh)等多种拓扑结构[1],算法可在简单的单片机平台上实现[2]。其中,单独采用AODVjr(AODV Junior,简化的AODV)路由算法的Mesh 网络最为简单,应用较广泛。AODVjr 算法是AODV(Ad hoc On Demand Distance Vector, Ad hoc 按需距离矢量路由协议)算法的简化,它跟AODV 一样,与目标节点通信时,采用先问路由,再发送数据或命令的办法[3,4]。本文提出采用捎带技术的AODVjr 算法,将要发送的数据捎带在AODVjr 的路由请求和路由应答包中,大大提高ZigBee 网络的通信效率。

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