智能家居无线传感器网络路由

第一章 绪论 9

1．1 引言 9

1．2 国内外研究现状 10

1．2．1 无线传感器网络路由设计的研究现状 10

1．2．2 智能家居的无线传感器网络路由的研究现状 13

1．3 全书结构安排 13

第二章 智能家居无线传感器网络 15

2．1 无线传感器网络概述 15

2．1．1 无线传感器网络及其应用 15

2．1．2 无线传感器网络的特点 17

2．1．3 传感器网络的体系结构 17

2．2 智能家居的应用领域 18

2．3 智能家居无线传感器网络结构 19

2．4 智能家居常用的无线网络协议 20

2．4．1 IEEE 802．15．4/ZigBee 20

2．4．2 其它标准 20

2．5 WSNSH的链路稳定性分析 21

2．5．1 室内无线传播模型 21

2．5．2 链路稳定性分析 22

2．6 WSNSH中的定位服务 24

2．6．1 WSN中的定位算法 24

2．6．2 WSNSH中的定位服务 25

2．7 智能家居无线传感器网络路由的需求 25

2．8 本章小结 26

第三章 ZigBee路由协议的分析和路由策略的改进 27

3．1 IEEE 802．15．4协议 27

3．1．1 概述 27

3．1．2 基于IEEE 802．15．4的传感器网络性能特点 28

3．2 ZigBee路由算法 28

3．2．1 层次路由 29

3．2．2 AODVjr 30

3．2．3 路由实现 31

3．3 ZigBee路由仿真分析 32

3．3．1 仿真性能衡量指标 32

3．3．2 仿真参数及场景设计 33

3．3．3 仿真结果和性能分析 36

3．4 ZigBee路由策略改进 42

3．4．1 层次路由算法的改进 42

3．4．2 ZigBee路由策略改进 43

3．4．3 实验结果和分析 44

3．5 本章小结 45

第四章 基于位置信息的动态自适应路由算法 47

4．1 基于位置信息的路由研究综述 47

4．1．1 利用位置信息限定路由查找区域 48

4．1．2 利用位置信息确定路由下一跳 50

4．1．3 利用位置信息实现分层路由 51

4．2 研究背景 52

4．3 WSNSH-LBAR中路由请求域的定义 53

4．3．1 路由发现 53

4．3．2 请求域的定义 54

4．3．3 仿真及性能分析 58

4．4 WSNSH-LBAR中路由请求域的动态调整 61

4．4．1 Rzone的大小对数据包投递率的影响 61

4．4．2 基于贝叶斯估计的Rzone的动态调整 62

4．4．3 仿真及性能分析 66

4．5 WSNSH-LBAR仿真及性能分析 68

4．6 本章小结 71

第五章 基于动态混合查找的自适应路由算法 72

5．1 网络模型 72

5．2 自适应路由算法 73

5．2．1 折半查找和指数查找 73

5．2．2 请求域的半径搜索策略 73

5．3 仿真及性能分析 75

5．4 本章小结 77

第六章 基于位置信息的启发式路由算法 78

6．1 研究背景 78

6．2 启发式算法概述 79

6．2．1 智能仿生类算法 80

6．2．2 启发式搜索算法 80

6．3 基于位置信息的启发式路由算法 82

6．3．1 A*算法在路由中的应用 82

6．3．2 基于位置信息的启发式路由算法 84

6．3．3 链路状态分类 85

6．4 仿真及性能分析 86

6．5 本章小结 90

第七章 基于局部网络介数的能量均衡路由研究 91

7．1 研究背景 92

7．1．1 复杂网络理论 92

7．1．2 无线传感器网络和复杂网络 95

7．2 局部贪婪转发 97

7．3 局部网络介数 97

7．3．1网络介数 98

7．3．2 局部网络介数 98

7．4 基于局部网络介数的路由算法 99

7．4．1算法描述 99

7．4．2 一个简单的路由例子 100

7．5 仿真及性能分析 102

7．5．1网络模型 102

7．5．2网络场景 102

7．5．3 仿真结果及性能分析 103

7．5 本章小结 107

第八章 具有基站的智能家居无线传感器网络分簇算法 108

8．1 分簇算法研究综述 108

8．1．1 链路分簇算法 109

8．1．2 加权分簇算法 109

8．1．3 层次分簇算法 110

8．1．4 网格分簇算法 112

8．2 研究背景 113

8．3 具有基站的智能家居无线传感器网络分簇算法 114

8．3．1 K-means 114

8．3．2 簇数目的范围 115

8．3．3 簇头选择算法 116

8．3．4 簇生成算法 118

8．3．5 仿真效果 119

8．4 本章小结 120

第九章 基于用户期望价格的需求响应模型研究 121

9．1 系统模型和问题定义 121

9．1．1 需求响应算法的输入 122

9．1．2 需求响应算法的输出 123

9．2 基于用户期望价格的需求响应算法设计 123

9．2．1 负荷转移 124

9．2．2 能量存储系统与需求响应算法的集成 127

9．2．3 需求响应算法 128

9．3 仿真及性能分析 131

9．3．1 仿真1 131

9．3．2 仿真2 134

9．4 本章小结 137

第十章 结论和展望 138

10．1 工作总结 138

10．2 进一步工作展望 139

参考文献 140

本书系统介绍了智能家居无线传感器网络路由的理论、方法和实际应用问题。全书分五个部分共十章，主要包括智能家居无线传感器网络协议ZigBee协议的路由研究；智能家居无线传感器网络的AODVjr路由的改进研究；智能家居无线传感器网络局部单播路由研究；基于复杂网络理论的智能家居无线传感器网络路由研究；智能家居无线传感器网络的分簇算法和智能家居能耗控制算法研究。本书所提出的理论，方法和技术实现要点是作者多年从事智能家居无线传感器网络路由的研究成果与实际经验的总结。