無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗aodv路由協(xié)議的研究與實現(xiàn)

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1、RESEARCHANDIMPLEMENTATIONOFLO飛弘POWERAODVROUTINGPROTOCOLSINⅥ廠IRELESSSENSORNETWORKAThesisSubmittedtoSoumeastUniversi夠?圳l?川刪Ⅲ㈣洲洲Y2511426FortheAcademicDegreeofMasterofEngilleermgBYYUZiranSupervisedbyXUPingpingandXINGTaoSchoolofInte孕atedCircuitsSoutheastU

2、niVers耐May2013東南大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他入已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：套魚亟：日期：邈壁壘128邈旦東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)

3、位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布(包括以電子信息形式刊登)論文的全部內(nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布(包括以電子信息形式刊登)授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名：醴導(dǎo)師簽名：摘要目前已有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(w洫lesssensorNeMork，WSN)應(yīng)用都是基于一些功能簡單的開源協(xié)議?；蛘呤遣婚_源的商業(yè)化協(xié)議棧，因此無法用于研究無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)細節(jié)，

4、而路由協(xié)議性能的優(yōu)劣則會直接影響整個網(wǎng)絡(luò)的生存周期。本文正是在以上背景下對無線傳感器I網(wǎng)絡(luò)zigBee協(xié)議棧和無線自組網(wǎng)按需距離矢量路由協(xié)議(Ad-hocOn-DemandDis乜nceVectorRou血g，AODV)展開研究。本文首先總結(jié)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點、國內(nèi)外研究熱點并著重分析了低功耗路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀。然后分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中發(fā)展比較成熟的z逗瀉ee技術(shù)，設(shè)計并搭建了基于zigBee技術(shù)的WSN實驗平臺，該實驗平臺具有自主建立網(wǎng)絡(luò)、空閑偵聽、點對點數(shù)據(jù)通信和網(wǎng)絡(luò)管理等功能。為

5、了方便收集網(wǎng)絡(luò)行為參數(shù)，wsN實驗平臺還加入了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)動態(tài)收集的功能。其次，本文設(shè)計了基于wsN實驗平臺的AODV路由協(xié)議并在該平臺上實現(xiàn)，為后文提出的低功耗AODV路由協(xié)議解決方案提供了實測依據(jù)。最后，通過對已實現(xiàn)的AODV路由協(xié)議進行研究分析，并根據(jù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點部署規(guī)模大和能量受限的特點，提出了一種基于二級鄰居的低功耗AODV路由協(xié)議。該設(shè)計方案通過改進Hello消息幀格式、增加鄰居層次、改進路由請求消息轉(zhuǎn)發(fā)算法和引入路由回復(fù)消息“追捕”的功能來減少路由發(fā)現(xiàn)過程中產(chǎn)生的路由請求消息的廣

6、播次數(shù)，從而達到降低全網(wǎng)能耗的目的，并通過0PNET仿真工具對該方案進行了可行性驗證分析。本文主要設(shè)計了基于z嚕Bee技術(shù)的wsN實驗平臺，并在該實驗平臺上設(shè)計實現(xiàn)了AODV路由協(xié)議。通過分析已實現(xiàn)的AODv路由協(xié)議的缺陷提出了一種基于二級鄰居的低功耗AODV路由協(xié)議，仿真結(jié)果表明該設(shè)計方案能夠降低28％的路由請求廣播消息次數(shù)。本文提出的路由協(xié)議方案對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)低功耗路由協(xié)議的研究具有一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、zigBee協(xié)議棧、低功耗、AODV東南大學(xué)工程碩士學(xué)位論文ABS

7、TRACTAtpresent，mewirelesssensornet、vorkapplicationsaremostlybasedonopensourccprotocolstacksorotllerforeigncommercializedpmtocolstack，whicharenotsuitableforresearchingthewireIesssensorne錒orkte6hnology．Theroutillgprotocolisresponsiblefordar詛仃ansmission

8、patllselection，someprosandconsofitSperf011n徹cewoulddir鰣lya疏ctt11eentircne“vorklifetillle．The出esisjsaboutt0demons仃acettleresearch伍1diIlgsuIldertlIebackground．ThemesisbegiIIswitllananalysisofmetec}lIIicalcharacteristicsandresearchfocusofwirelesssensorn