基于ZigBee多路径路由算法及其在保育猪舍中的应用研究

摘要

为了保证保育猪舍的可视化调控,本文提出了一种新的猪舍环境监控系统,通过ZigBee网络技术,将保育猪舍内的各类传感器、风机等设备组成一个树型拓扑结构.通过终端节点上的传感器以及CMOS摄像头,对猪舍环境和幼猪的生活状态进行实时的监控.传统的ZigBee单路径路由在进行数据传输时,控制包的开销和网络延时都比较大.当负载较大时,将出现网络堵塞等问题,尤其是在传输视频信息时,较大的网络传输延时将不能保证视频的服务质量.本文在原有的ZigBee树路由算法基础上提出了一种多路径路由算法:通过多条路径同时在源节点与协调节点之间并发的传输数据,有效的增加数据传输速率和系统吞吐量,减少传输延时和数据的丢包.此外还通过预先设定的节点能量阈值均衡能量消耗,确保不会因某个节点过早的死亡而导致整个网络传输的失败.实验结果表明本算法有效解决了猪舍监控系统中数据丢包、能量快速消耗等问题,保证了视频的传输质量,延长了网络的生存时间.