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基于Z-Stack协议栈的ZigBee网络节能算法的研究总结

更新时间：2019-11-05 21:28:53 大小：830K 上传用户：杨义查看TA发布的资源 标签：zigbee 下载积分：0分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

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基于Z-Stack协议栈的ZigBee网络节能算法的研究.pdf 830K

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27  
11  
期
传 感 技 术 学 报  
Vol. 27 No. 11  
Nov． 2014  
第
卷 第  
CHINESE JOUＲNAL OF SENSOＲS AND ACTUATOＲS  
2014 11  
年
月
*
Ｒesearch on Power-Saving Algorithms in ZigBee Network Based on Z-Stack  
*
GAO Xiang，DENG Yongli，L Yuanyuan，LU Qiyong  
( Department of Electronic Engineering，Fudan University，Shanghai 200433，China)  
Abstract:ZigBee technology is one of the important techniques for wireless sensor network． Among the implements  
of ZigBee，Z-Stack is one of the software architecture released by TI Corporation，which has been widely used． The  
article used CC2530 as hardware platform and Z-Stack as software platform to analyze Z-Stack． It points out that  
there is power consumption issue on current Z-Stack in practical use． The corresponding power-saving algorithms  
are also put forward． They are power optimization algorithm for end-device nodes and low power consumption  
routing algorithm for router nodes． Both algorithms are verified by experiments． The results show that the power-  
saving algorithms based on Z-Stack proposed in the article can save power consumption effectively when the nodes  
work and then improve the overall life of the network．  
Key words:wireless sensor network;ZigBee network;Z-Stack;low power consumption  
－
doi:10． 3969 /j． issn． 1004 1699． 2014． 11． 017  
EEACC:6210Q  
*
Z-Stack  
ZigBee  
协议栈的 网络节能算法的研究  
*
基于  
，
，
，
高 翔 邓永莉 吕愿愿 陆起涌  
(
，
200433)  
复旦大学电子工程系 上海  
:
ZigBee  
，
技术是实现无线传感器网络的重要技术手段之一 其中  
，Z-Stack  
TI  
协议栈是 公司推出的一种实现  
ZigBee  
摘 要  
技
，
。
CC2530  
，Z-Stack  
，
Z-Stack  
，
协议栈的分析研究 指出了  
术的软件架构 已被广泛使用 以  
为硬件平台  
协议栈在实际应用条件下存在的功耗问题 提出了相应的节能算法 针对终端节点的功率优化调节算法和针  
Z-Stack Z-Stack  
协议栈为软件平台 通过对  
Z-Stack  
，
:
现有的  
对路由器节点的低功耗算法 并通过实验进行验证 实验结果表明 与原始的  
，
。
，
，
协议相比 本文提出的基于  
协议  
，
栈的节能算法可以有效地减少节点在工作过程中的能耗 从而提高网络的整体寿命  
。
:
;ZigBee  
;Z-Stack ;  
协议栈 低功耗  
关键词 无线传感器网络  
网络  
－
－
－
:1004 1699(2014)11 1534 05  
:TN915  
:A  
中图分类号  
文献标识码  
文章编号  
( WSN)  
。TI  
Z-  
无线传感器网络  
是由部署在监测区域  
认可而为全球众多开发商所广泛采用  
的
，
内大量的廉价微型传感器节点组成 通过无线通信  
Stack  
:
协议栈的源码总体上由三个部分组成 硬件抽  
［1］  
方式形成的一个多跳的自组织的网络系统 从而  
［4］  
，
、
象层 操作系统抽象层和  
ZigBee  
。
协议各层  
硬件  
API;  
操
。2003  
2
、I/O  
、
口 串口等资源的  
将感知区域内对象的信息传送给观察者  
年
抽象层提供定时器  
，
《
》
月 美国著名的 技术评论 杂志将无线传感器网络  
; ZigBee  
作系统抽象层负责任务管理  
协议各层集成  
所有任务事件［5］ 操作系统抽象层提供一种支持  
。
列为对人类生活产生深远影响的十大新兴技术之  
首［2］  
于通信数据量不大 数据传输速率相对较低 分布范  
。ZigBee  
，
是一种低速无线个域网技术 它适用  
多任务运作的系统资源分配机制负责调度各个任务  
，
，
， ，  
的运行 如果有事件发生了 则会调用相应的事件处  
，
、
。
，
，
围较小 但对数据的可靠性 成本和功耗有要求的场  
理函数进行处理 因此 仅从程序运行的角度而言  
合［3］ 由于  
各大半导体生产厂商纷纷提出了不同的  
，Z-Stack TI(  
技术广阔的应用前景 使得世界  
ZigBee  
对于  
行的过程 本文通过对  
Z-Stack  
协议栈的理解 可以认为是操作系统执  
。
ZigBee  
，
Z-Stack  
，
。
Z-Stack  
，
协议栈的分析研究  
解
。
)
，
协议栈在实际使用中的局限性 并  
决方案 其中  
协议栈是  
德州仪器 公  
指出现有  
ZigBee  
，
协议栈 并且经过了  
ZigBee  
，
提出相应的改进算法 包括针对终端的节点功率优  
司开发的  
联盟的  
:
863  
(2011AA100701)  
计划项目  
项目来源 国家  
－ －  
:2014 06 23  
－
－
:2014 10 04  
修改日期  
收稿日期  

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