基于能量感知的ZigBee路由机制的研究的综述报告.docx

基于能量感知的ZigBee路由机制的研究的综述报告
随着智能家居、智能城市的快速发展，无线传感器网络（WSN）成为了人们日常生活中重要的一部分。ZigBee作为一种低功耗、低速率无线传感器网络协议，逐渐被广泛应用。然而，ZigBee网络中节点电量不足是一个十分常见的问题，如何有效地维护网络稳定运行成为研究的重点。
本文将主要综述基于能量感知的ZigBee路由机制的研究，旨在通过分析已有的研究成果，总结ZigBee路由机制的优缺点，并提出未来研究方向。
一、基于能量感知的ZigBee路由机制研究现状
1.能量感知路由机制是一种广泛应用于WSN的基于能量的路由选择策略，其主要目的是在维持网络通信质量的前提下，尽可能地减少网络中节点的能量消耗。
2.ZigBee路由机制可以分为两类：静态路由与动态路由。静态路由是在网络部署前进行规划，并预先设置路由路径。动态路由是根据网络拓扑结构、节点电量以及其他实时信息进行动态路径规划和选择。
3.目前，大部分ZigBee节点工作在间歇性睡眠模式下，以及高功耗模式下。维护这种通信模式，对能量管理是至关重要。因此，路由机制必须对节点能量进行监测才能更好地调整网络的通信路径。
4.基于能量感知的ZigBee路由技术应用广泛，如能量感知最小剩余能量路由（EMNER）、能量感知自适应距离节点规划（AE-DNP）等。其中EMNER是基于剩余能量最小值的路由协议，选取最少的能量节点的路径，以最小化网络节点的能量消耗。
5.AE-DNP是一种动态拓扑优化算法，可以在节点电量、拓扑结构、数据传输量等多方面进行优化，维持最优的通信路径。该算法可以减少通信中断时间和能量消耗。
二、ZigBee路由机制的优缺点
1.优点：
（1）ZigBee网络有很强的能量管理性能，可监测并减少能量消耗。
（2）ZigBee节点工作在间歇睡眠模式下，大大减少了节点能耗，也进一步提高了网络的寿命
（3）对于ZigBee网络中节点电量不足的问题，能量感知的路由机制可以有效地解决。
2.缺点：
（1）由于路由协议对节点能耗的监测和分析，加重了网络的负担，增加了通信时延和网络开销。
（2）ZigBee网络中部署的节点数量较大，通信距离较短，随时可能发生路由抖动，加重网络的负担，同时可能引起通信错误。
（3）ZigBee网络缺乏高效数据传输机制，数据时延和吞吐量受限。
三、未来研究方向
1.如何更好地解决ZigBee网络中节点电量问题，使网络寿命更加稳定。
2.如何在ZigBee网络中运用自组织路由技术，提高网络的覆盖范围和可靠性。
3.如何减少路由机制对节点能耗的影响，进一步延长节点寿命。同时，如何更好地平衡路由机制和网络性能之间的关系。
4.如何通过ZigBee网络改善现有的城市基础设施和公共服务，实现更高效的城市管理和社会服务。
总之，对ZigBee路由机制的研究将会对WSN中节点的能源管理、拓扑优化、数据传输以及城市可持续发展等方面发挥重要作用。未来，将更加注重ZigBee路由机制的性能、效率和品质以及其在智慧城市等领域的应用。