Zig Bee树路由算法在煤矿传输中的改进.pdf

《Zig Bee树路由算法在煤矿传输中的改进.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年第31卷第5期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)33ZigBee树路由算法在煤矿传输中的改进范雪，秦宁宁，徐保国(江南大学物联网工程学院，江苏无锡214122)摘要：针对井下煤矿空间环境的复杂多变，检测节点的分布无规律的特性，在传统的ZigBee路由协议的基础上，提出了一种集距离与能量均改进的路由方案。在改进的算法中重新定义了邻居表，并且增加了能量阈值，最后对改进的算法与传统的算法进行了仿真比较。结果表明：改进的算法在工作时网络能量消耗与节点死亡个数均比传统的算法有所减少，从而使网络寿命最大化。关键词：Zig

2、Bee；树路由算法；邻居表；能量阈值中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)05--0033--04ImprovementofZigBeetreeroutingalgorithmincoalminetransmissionFANXue，QINNing—ning，XUBao—guo(SchoolofInternetofThings，JiangnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Consideringthatthespaceenvironmentoftheundergroundcoalmineisc

3、omplex，anddistributionofdetectingsensorisirregular，animprovementsetofdistanceandenergyroutingschemebasedontraditionalZigBeemutingprotocolisproposed．Intheimprovedalgorithm，theneighbortableisre—definedandenergythresholdisincreased．Theimprovedalgorithmiscomparedwiththetraditionalalgorithmsbys

4、imulation．Theresultsshowthattheimprovedalgorithmdecreasesenergyconsumptionandthenumberofdeadnodes，thusmaximizethenetworklifetime．Keywords：ZigBee；treeroutingalgorithm；neighbortable；energythreshold0引言型、树型和网状型结构J。在网络中，首先由协调器节点我国的煤炭利用已有几千年的历史，早在春秋战国时发起组网命令，进行能量扫描，在确定一个没被其他网络使期就已有应用。煤矿开采环境复杂多变，

5、远离地表，设施简用的空闲信道后，设置网络的ID，开始分配16位网络地址陋，难以控制，危险气体成分高。因此，选择合适的无线检等，这些基本设置完成后，网络启动，开始接纳其他节点入测装置越来越重要。无线传输协议的优劣是井下无线装置网并工作。图i是一个ZigBee网络建立的过程。技术的关键，选择稳定可靠、生命周期长、误码率低的传输协议至关重要。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速l生翌竺1．．．．．．l．．．一率、低成本的双向无线通信技术j，主要用于距离短、功耗其他节点设备加入网络————r—一低，且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输和匝巫叠典型的有周期性数

6、据、间歇性数据及低反应时间数据的传输。本文在传统的ZigBee路由协议的基础上，提出了一种集距离和能量均改进的路由方案。结果表明：改进的算法图1ZigBee网络建立流程图可使用网络寿命达到最大化。Fig1FlowchartofZigBeenetworking1ZigBee路由机制关键技术1．2ZigBee路由分组1．1组网方式数据传输过程中，需要由3种路由分组确定数据是否ZigBee网络的路由机制只支持3种网络拓扑结构：星发送与重新发送，这3种路由分组分别为路由请求(RREQ)、收稿日期：2011-09-28基金项目：国家“863”计划资助项目(2007AA10Z241，2

7、006AAIOA301)传感器与微系统第31卷路由应答(RREP)和路由出错(RERR)~3~5j。zigBee数据有欲分配的地址个数，即子节点的地址偏移量cskip(d)定分组工作过程如下：义为1)当节点检测到数据时，向父节点或子节点方向的相r1+C(L一d—1)，R=l邻节点发送RREQ分组，直至将RREQ分组发送到目的节点为止，希望找到一条到达目的节点最有效的路径。iL】一，’other2)目的节点在收到若干个从起始节点发出的、经过不Cskip(d)代表着当前深度为d的节点是否有能力接收同的中间节点的RREQ