【正文】 眠狀態(tài)中激活的時(shí)延和的通信時(shí)延 ，二ZigBee 網(wǎng)絡(luò)的這兩個(gè)時(shí)延 都 很短。它主要有以下特點(diǎn) [4]： ① 功耗低：這是 ZigBee 的最重要的特性。 ZigBee 技術(shù)是目前 唯一面向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) ，它是 該 技術(shù)的迅速發(fā)展的產(chǎn)物 。 表 列舉了無線傳感網(wǎng)絡(luò) 中 幾種常用的無線通信技術(shù) [2]。當(dāng)節(jié)點(diǎn)在轉(zhuǎn)發(fā)分組失敗的時(shí)候便廣播一個(gè) RRER 分組，以此來告知源節(jié)點(diǎn)路徑斷開，源節(jié)點(diǎn)收到 RRER 之后將要發(fā)送的數(shù)據(jù)存入緩存，并重新發(fā)起路由發(fā)現(xiàn)的過程，直到新的路由路徑建立起來的時(shí)候，才將緩存中的數(shù)據(jù)依次發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)。相對(duì)于國外比較早的研究，中國目前對(duì) ZigBee 技術(shù)的研究還處于起步階段，與國外的差距比較大。該方案通過增加反向的 RREQ 分組和備用路由表來降低網(wǎng)絡(luò)阻塞的概率和數(shù)據(jù)丟失率。目前在工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、智能家居、道路監(jiān)測(cè)、家庭自動(dòng)化等方面有著良好的應(yīng)用前景。該設(shè)計(jì)可以分為以下幾個(gè)模塊來實(shí)現(xiàn)：初始化、路由發(fā)現(xiàn)及維護(hù)、節(jié)點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)移動(dòng)、顯示及時(shí)鐘模塊。AODVjr 結(jié)合的算法 ............................................................................ 16 第五節(jié) 本章小結(jié) ....................................................................................................................... 18 第三章 基于 ZigBee 的 AODV 路由算法設(shè)計(jì) ............................................................................... 19 第一節(jié) 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 19 第二節(jié) 各個(gè)子模塊的設(shè)計(jì) ....................................................................................................... 19 一、初始化 .......................................................................................................................... 19 二、路由發(fā)現(xiàn)及維護(hù) .......................................................................................................... 21 三、節(jié)點(diǎn)收發(fā)數(shù)據(jù) .............................................................................................................. 39 四、節(jié)點(diǎn)的移動(dòng) .................................................................................................................. 40 五、顯示 .............................................................................................................................. 41 六、時(shí)鐘 .............................................................................................................................. 42 第三節(jié) 本章小結(jié) ....................................................................................................................... 45 第四章 基于路由發(fā)現(xiàn)過程的 AODV 路由改進(jìn)方案 .................................................................. 46 第一節(jié) 改進(jìn)方案的思想 ......................................................................................................... 46 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 一、增加反向 RREQ .......................................................................................................... 46 二、增加備用路由表 .......................................................................................................... 50 第二節(jié) 改進(jìn)方 案的優(yōu)勢(shì) ......................................................................................................... 53 第三節(jié) 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 53 第五章 AODV 路由協(xié)議的實(shí)現(xiàn)與測(cè)試 ....................................................................................... 54 第一節(jié) 驗(yàn)證與測(cè)試環(huán)境的搭建 ............................................................................................. 54 第二節(jié) AODV 路由協(xié)議的測(cè)試 ............................................................................................ 55 第三節(jié) 測(cè)試結(jié)果分析 ............................................................................................................. 57 第四節(jié) 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 58 結(jié) 論 ................................................................................................................................................ 59 致 謝 ................................................................................................................................................ 60 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................ 61 附 錄 ................................................................................................................................................ 62 一、英文原文 ...................................................................................................................... 62 二、英文翻譯 ...................................................................................................................... 74 三、工程設(shè)計(jì)圖紙： .......................................................................................................... 85 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 前 言 隨著無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的逐步推廣， ZigBee 技術(shù)憑借其低功耗、低成本、短時(shí)延、高可靠性等諸多優(yōu)勢(shì)得到了越來越多的關(guān)注。當(dāng)沒有數(shù)據(jù)發(fā)送請(qǐng)求時(shí)并不執(zhí)行。傳感器是隨機(jī)分布的，組網(wǎng)方式是自組織。由于系統(tǒng)所使用的設(shè)備一般是電池供電的嵌入式設(shè)備，所以無線傳感網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸 要求傳輸設(shè)備具有成本低、功耗小的特點(diǎn)。應(yīng)用層包括應(yīng)用支持子層（ APS， Application Support Sublayer ）、 ZigBee 設(shè)備對(duì)象（ ZDO,ZigBee Device Object）以及設(shè)備商自定義的醫(yī) 用組件。不過可以通過節(jié)點(diǎn)的傳遞通信來增加傳輸?shù)木嚯x。 MAC 層中 通過采用 每個(gè) 待發(fā)送的 數(shù)據(jù)信息必須 在 接收方傳回的確認(rèn)信息 之后方可發(fā)送的機(jī)制，有效地 保證節(jié)點(diǎn)之間在信息傳輸中的可靠性。 ③ 在汽車上 這主要是傳遞 消息 的通用傳感器?；?ZigBee 通信的大量的傳感器的組成的無線傳感網(wǎng)絡(luò) ，將收集到包括土壤 的 濕度、 土壤中 氮 的含量 、 土壤 酸堿度 、空氣 溫 濕度等在內(nèi)的各種和作物生長密切相關(guān)的數(shù)據(jù)。 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)不需要架設(shè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、可以 快速 的 展開、 抗 摧毀能力很強(qiáng)，這些特點(diǎn)都為 ZigBee 技術(shù) 在 復(fù)雜戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中通信 創(chuàng)造了優(yōu)勢(shì) 。 總之 ， 中國 關(guān)于傳感器網(wǎng)絡(luò)以及 ZigBee 協(xié)議的研究 剛開始 ， 但是，該技術(shù)屬于新興技術(shù)，國外的發(fā)展并沒有超前很多，所以 及時(shí)開展 對(duì)該技術(shù)的 前沿科學(xué)研究， 對(duì)以后的發(fā)展大有裨益。 第二章 ZigBee 的路由協(xié)議分析：簡(jiǎn)要介紹 了 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層、組網(wǎng)過程、數(shù)據(jù)的收發(fā)過程、 常用路由算法的原理及實(shí)現(xiàn)過程。 要和應(yīng)用層通信，網(wǎng)絡(luò)層的概念 包括兩個(gè)服務(wù)實(shí)體，數(shù)據(jù)實(shí)體（ NLDE,Network Layer Data Entity）和管理實(shí)體（ NLME,Network Layer Mannger Entity）。 二、 網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體 網(wǎng)絡(luò)層的管理實(shí)體控制著網(wǎng)絡(luò)層，維護(hù)其網(wǎng)絡(luò)信息庫，為應(yīng)用層提供接入點(diǎn)，可以說這是 是網(wǎng)絡(luò)層的關(guān)鍵所在。 ④ 地址分配。 圖 、圖 和圖 分別給出了各種設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)層功能模塊 [1]。 如圖 所示為一個(gè)節(jié)點(diǎn)加入當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)和脫離當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的過程示意圖 [4]。當(dāng)一個(gè)子節(jié)點(diǎn)收到來高層的離開請(qǐng)求后，先要求自己的子節(jié)點(diǎn)離開，待所有子節(jié)點(diǎn)離開后通過 MAC層的取消關(guān)聯(lián)的操作再向其父節(jié)點(diǎn)發(fā)送離開網(wǎng)絡(luò)的申請(qǐng)。但是，使用ClusterTree 算法建立的路由不一定是最佳 的路徑， 這可能 會(huì)造成 數(shù)據(jù) 分組 在傳輸過程中時(shí)延的增加。 ② 路由表 的 結(jié)構(gòu)不同：在 AODV 中，如果節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到鏈路中斷則通過上游節(jié)點(diǎn) 廣播 RERR 分組 來 通知所有受到影響的源節(jié)點(diǎn)。如果數(shù)據(jù)量是單向的，那么將定期發(fā)送信息，以維護(hù)該路徑 (如圖 所示 )。這就是 ClusterTreeamp。AODVjr算法的路由流程圖 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第 五 節(jié) 本章小結(jié) 本章主要對(duì) ZigBee 網(wǎng)絡(luò)層進(jìn)行了介紹。 一、初始化 重慶郵電大學(xué)本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 本程序中的初始化涉及到兩個(gè)子函數(shù)， 節(jié)點(diǎn)初始化和變量初始化，即node_init 和 initsm。調(diào)用自帶函數(shù) ttCreateTask(name, deadline, priority, codeF, data)創(chuàng)建發(fā)送任務(wù) AODVS