[发明专利]一种Zigbee网络路由节点能量均衡构建方法

说明书

本发明公开一种Zigbee网络路由节点能量均衡构建方法，依据全局节点能量度量标准对节点的类型进行分类，根据节点所在的能量状态区域选择不同的路由策略，能量状态处于充足区和偏低区的节点进行RREQ广播报文的转发，可以作为AODVjr的下一跳节点进行数据分组转发；预警和接近死亡只作为Cluster‑Tree算法节点进行数据转发，当源节点发起路由请求过程时，直接广播RREQ报文分组时，选择能量水平高的节点进行下一跳数据分组转发，该方法有效降低了网络整体能耗，提高了节点生存率。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，具体涉及一种Zigbee网络路由节点能量均衡构建方法。

背景技术

联网技术作为一个新兴的产业，发展速度非常迅速，物联网它是一种物物相连的互联网，通过传感器和RFID技术，可以把任何物体接入到互联网中，实现物体信息的通信和数据的采集分析。物联网的应用技术中最主要的技术是射频识别技术、传感器技术和计算机技术来实现物体的互联与信息交互，结合人工智能技术和大数据分析实现智能化的决策，物联网是互联网的应用拓展，物联网是当前互联网应用的拓展，延伸了互联网的业务和应用，ZigBee网络节点主要是依靠电池供电，由于网络节点体积小，节点能量十分有限，当网络节点的能量消耗完，网络会出现大量孤立节点，造成数据分组发送的冗余，出现网络拥塞，因此降低网络节点能耗是ZigBee网络在实际应用中的关键技术。网络数据分组的转发是通过Zigbee路由协议来实现的，高效利用网络中节点能量是路由算法优化关键所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Zigbee网络路由节点能量均衡构建方法，依据全局节点能量度量标准对节点的类型进行分类，根据节点所在的能量状态区域选择不同的路由策略，能量状态处于充足区和偏低区的节点进行RREQ广播报文的转发，可以作为AODVjr的下一跳节点进行数据分组转发；预警和接近死亡只作为Cluster-Tree算法节点进行数据转发，当源节点发起路由请求过程时，直接广播RREQ报文分组时，选择能量水平高的节点进行下一跳数据分组转发，该方法有效降低了网络整体能耗，提高了节点生存率。

一种Zigbee网络路由节点能量均衡构建方法，包括如下步骤：

第一步，设节点初始能量值为Energy，定义网络节点能量度量标准Echange；

第二步，依据全局节点能量度量标准Echange对节点的类型进行分类，节点能量充足为1状态，节点能量不充足为0状态；

第三步，根据节点所在的能量状态区域选择不同的路由策略，能量状态处于1状态的节点进行RREQ广播报文的转发，可以作为AODVjr的下一跳节点进行数据分组转发，能量状态处于0状态的节点只能够作为Cluster-Tree算法节点进行数据转发；

第四步，在节点路由发现阶段，接收到RREQ包时，如果源节点是RFD节点要发送数据分组到网络中其它目的节点，则RFD节点直接把数据分组发送给网络中父节点，由父节点向目的节点转发数据；

父节点最多可以连接的子节点数为Cm，Lm表示网络最大深度，Rm表示子节点最多可以连接路由节点的个数，父节点为子节点分配地址的偏移量Cskip(d)如公式(1)所示：

一个节点深度为depth的地址是Aparent,那么它的第n个FFD节点地址AFFD和第n子节点地址ARFD地址为：

AFFD＝Aparent+(n-1)*Cskip(d)+1 (2)

ARFD＝Aparent+Rm*Cskip(d)+n (3)

根据公式(2)、(3)地址分配方法，节点根据公式(4)，判断分组目的节点是不是自己的后代节点；

AAddrA+Cskp(d-1) (4)