无线路由的无线传感器网络研究分析文献综述.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 基于无线路由地无线传感器网络研究 前言 无线 HYPERLINK /html/jishujinbu/chuanganqi/ \t _blank 传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）就是由部署在监测区域内大量地廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成地一个多跳地自组织地网络系统，其目地是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象地信息，并发送给观察者.传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络地三个要素.b5E2RGbCAP 着微机电系统（Micro-Electro-Mechanism System，MEMS）、片上系统（SOC，System on Chip）、无线通信和低功耗嵌入式技术地飞速发展，孕育出无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN），并以其低功耗、低成本、分布式和自组织地特点带来了信息感知地一场变革.无线传感器网络就是由部署在监测区域内大量地廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成地一个多跳自组织网络.p1EanqFDPw 现今很多监控系统地采集端及集中处理采用了无线路由组织方式.同时大量私有路由协议产生，例如AODV、LEACH、DYMO、HiLOW、GPSR等.但是这些协议很多应用于特定应用环境，没能形成统一标准.DXDiTa9E3d 主题 本文研究基于Zigbee标准和基于IPv6/6Lowpan标准地无线传感器网络相关协议及成型算法. 1.Zigbee技术 ZigBee 是一组基于IEEE 802． 15． 4 无线标准研制开发地，有关组网、安全和应用软件方面地技术.基于ISO/OSI 模型，ZigBee 协议栈分为应用层( APL) 、网络层( NWK) 、数据链路层( MAC) 和物理层( PHL) .IEEE 802． 15． 4 标准定义了物理层和介质接入控制子层地协议标准，ZigBee 联盟提供了网络层和应用层框架地定义.一个ZigBee 网络最多可容纳65535 个节点.ZigBee 网络包含3 种类型地节点［2］: 协调器ZC、路由器ZR、终端设备ZED.根据功能分，ZigBee无线网络设备又可以分为全功能设备( FFD) 和精简功能设备( RFD) .FFD 支持标准定义地所有功能和特性; RFD 功能简洁，存储器容量要求最少.FFD，终端设备为RFD.ZigBee 通信协议有2种地址模式［3］: 64 位长地址( MAC 地址) 和16 位短地址( 网络地址) .64 位长地址由IEEE 组织统一分配，用于唯一标识ZigBee 设备，16 位短地址用于本地网络地设备标识，以便于节省网络资源.ZigBee 技术具有强大地组网能力，可以形成星形、树簇形、网状网络［4］，如图1 所示.星形网络由一个协调器节点和多个从节点构成，是一个单跳网络.该网络结构简单，易于实现，减少了数据地传输时延.树簇网络由协调器和多个星形网络连接构成，属于多跳网络.树簇形网络使得不在协调器覆盖范内地节点也可以加入到网络中，扩展了网络地范围，但随着网络覆盖范围地扩大，网络地传输时延也随之增加，限制了网络地稳定性.网状网络在树簇形网络地基础上实现，节点之间地数据传输可以通过多跳传输完成.网络拓扑结构具备自组织和自愈功能，可组成复杂地网络.RTCrpUDGiT 图1 ZigBee 网络拓扑结构 ZigBee 协议是由ZigBee联盟制定地无线通信标准，该联盟成立于2001年8月.2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司共同宣布加入ZigBee联盟，研发名为“ZigBee”地下一代无线通信标准，这一事件成为该技术发展过程中地里程碑.ZigBee联盟现有地理事公司包括BM Group，Ember公司，飞思卡尔半导体，Honeywell，三菱电机，摩托罗拉，飞利浦，三星电子，西门子，及德州仪器.ZigBee联盟地目地是为了在全球统一标准上实现简单可靠、价格低廉、功耗低、无线连接地监测和控制产品进行合作，并于2004年12月发布了第一个正式标准.5PCzVD7HxA ZigBee协定层从下到上分别为实体层（PHY）、媒体存取层（MAC）、网络层（NWK）、应用层（APL）等.网络装置地角色可分为ZigBee Coordinator、ZigBee Router、ZigBee End Device等三种.支援网络拓扑有星型、树型、网型等三种.jLBHrnAILg IPv6/6Lowpan技术 目前IEEE 802．15．4已成为针对低功耗、低数据速率、低可靠性地