【摘 要】
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无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域，其中无线传感器组网技术是该领域的一个重要研究内容。Zigbee是一种低速无线通信
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无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域，其中无线传感器组网技术是该领域的一个重要研究内容。Zigbee是一种低速无线通信技术，很适合用于无线传感器组网。但基于Zigbee的无线传感器组网技术目前存在以下几方面的问题有待解决：一是目前Zigbee协议使用的路由算法是基于改进型的AODV算法，其在数据广播方面基本上是基于“泛洪”方式，很容易形成“广播风暴”；二是相对于Zigbee密集的工业应用，基于Zigbee的无线传感器网络在性能仿真研究方面做的工作比较少，也不够系统；三是相对于大量的对Zigbee协议栈的层次原理分析，如何利用已有Zigbee协议栈实现具体的工程应用的公开资料却很少。本文致力于解决上述三个问题。本文首先根据Zigbee协议层次化的节点网络地址分配特点，充分利用节点邻居表信息，提出了两种适用于Zigbee的优化的路由算法：Zigbee树型自清除广播算法和Zigbee树型转发节点选择算法。本文详细描述了这两种算法的计算流程并从理论上证明了其可行性，最后通过Matlab仿真将这两种算法与现有的Zigbee算法进行了性能比较，以证明所提算法在Zigbee数据广播方面的有效性。接着本文利用OPNET对Zigbee组网的一些关键性技术进行了性能仿真，这些技术包括路由节点失效自修复技术和移动节点网络切换技术。最后本文还从应用的角度分析了TI的ZStack-1.4.2协议栈，并利用此协议栈设计并实现了一个具备多任务处理能力的基于Zigbee的无线传感器网络。
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