基于網(wǎng)絡(luò)編碼的ZigBee路由策略研究的中期報告

基于網(wǎng)絡(luò)編碼的ZigBee路由策略研究的中期報告導(dǎo)言ZigBee技術(shù)是一種低成本、低功耗、低速率、低復(fù)雜度、自組織、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，被廣泛應(yīng)用于智能家居、工業(yè)控制和物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的路由算法對網(wǎng)絡(luò)性能和能量消耗有重要影響。傳統(tǒng)的路由算法存在局限性，如控制信息開銷大、網(wǎng)絡(luò)容量限制等。本文提出一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的ZigBee路由策略，實現(xiàn)了較好的網(wǎng)絡(luò)性能和數(shù)據(jù)傳輸效率。一、研究背景和意義隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，ZigBee應(yīng)用越來越廣泛，對其網(wǎng)絡(luò)性能要求也越來越高。ZigBee網(wǎng)絡(luò)中最重要的問題是能耗問題，如何提高網(wǎng)絡(luò)性能和節(jié)省能源一直是研究者關(guān)注的重點。傳統(tǒng)的路由算法存在局限性，如控制信息開銷大、網(wǎng)絡(luò)容量限制等?；诰W(wǎng)絡(luò)編碼的路由算法能夠有效降低控制信息開銷和提高網(wǎng)絡(luò)容量，從而提高數(shù)據(jù)傳輸效率和網(wǎng)絡(luò)性能。二、研究內(nèi)容本研究提出一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的ZigBee路由策略，該策略能夠在低成本、低功耗、低速率、自組織、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上，進一步提高網(wǎng)絡(luò)性能和數(shù)據(jù)傳輸效率。具體實現(xiàn)如下：1.網(wǎng)絡(luò)編碼采用編碼，將多個數(shù)據(jù)包合并為一個，提高了網(wǎng)絡(luò)容量和數(shù)據(jù)傳輸效率。2.路由選擇選擇最短路徑路由來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，但是按照一般的最短路徑路由可能無法充分利用網(wǎng)絡(luò)容量。因此結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編碼，使用梯度下降算法來計算最優(yōu)路徑，以提高網(wǎng)絡(luò)容量。3.路徑中繼在網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中經(jīng)常出現(xiàn)節(jié)點密集的狀況，這時候?qū)?shù)據(jù)包直接傳輸?shù)侥繕?biāo)節(jié)點可能會耗費大量能耗，因此引入路徑中繼節(jié)點，將數(shù)據(jù)包中繼至目標(biāo)節(jié)點，以減少目標(biāo)節(jié)點的負荷和能源消耗。三、預(yù)期成果1.提出一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的ZigBee路由策略。2.提高網(wǎng)絡(luò)性能和數(shù)據(jù)傳輸效率。3.減少能源消耗，延長網(wǎng)絡(luò)壽命。四、研究計劃第一年：研究ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和路由協(xié)議的基礎(chǔ)知識，閱讀相關(guān)文獻，了解和掌握網(wǎng)絡(luò)編碼的原理和方法。第二年：根據(jù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)特點，提出基于網(wǎng)絡(luò)編碼的ZigBee路由策略，并進行仿真實驗驗證。第三年：對實驗結(jié)果進行分析和整理，并撰寫論文和研究報告。五、參考文獻[1]MohamadY.Ismail,AbdulSattarJ.Al-Raawi.ZigBeeNetworkRoutingProtocolbasedonImprovedAODVAlgorithm.InternationalJournalofDistributedandParallelSystems(IJDPS),Vol.3,No.3,May2012.[2]M.Salehi,V.Krishnamurthy,andS.Venkatesan.Networkcodinginwirelessmeshnetworks:Asurvey.IEEECommunicationsSurveysandTutorials,14(4):984–1007,2012.[3]Luo,X.,Yi,Y.,Cao,J.,Huang,Y.,Li,X.,&Wu,J.(2018).ANetworkCodingEnabledRoutingAlgorithmforWirelessSensorNetworks.IEEEInternetofThingsJournal,5(1),552-561.[4]P.NandiandM.K.Naskar.AsurveyonZigBeenetworks.In