無線傳感網的成簇算法與APTEEN協議

楊友良，王超，馬翠紅

(華北理工大學 電氣工程學院 河北 唐山 063009)

無線傳感網的成簇算法與APTEEN協議

楊友良，王超，馬翠紅

(華北理工大學 電氣工程學院 河北 唐山 063009)

APTEEN; 距離和能量；綜合算法; ZigBee無線傳感網絡

ZigBee無線傳感網絡對于環境數據采集和控制有著自身的優越性，由于受到能耗的限制，所以減小成簇時能耗和數據通訊量是這項技術進步的根本。該項研究運用綜合的成簇算法和APTEEN協議，在某物聯網蔬菜大棚的數據基礎上進行了實驗，驗證了算法的優越性。

我國蔬菜大棚現有的監控系統均采用有線監控方式，由于大部分蔬菜大棚都建設在農村，自然條件惡劣，線纜維護成本高，而大棚內部監控采用無線方式更適合植物的農業操作，因此無線傳感網絡ZigBee在大棚監控方面獲得了很快的發展。在河北唐山的某物聯網蔬菜大棚的項目中，選擇了ZigBee無線傳感網絡作為本項目的感應、傳輸網絡，旨在實現農業大棚的信息化管理和智能化決策，通過實現高端的蔬菜大棚生產提高蔬菜的品質。

1 ZigBee無線傳感網絡

該項設計在層次結構上采用物聯網構架上的3層基本結構(即感知層、傳輸層和應用層)，由ZigBee節點上的傳感器進行數據的采集，由無線傳感網傳輸到網關上，網關上傳到監控室和互聯網上，實現本地和遠程監測控制功能。由于在網關以上的環節技術非常成熟，因此該項目將重點研究基于ZigBee的無線傳感網絡。

ZigBee是速率低、功耗低、復雜率低、成本低的雙向無線傳感網絡，它的物理層工作在868 MHz、915 MHz和2.4 GHz的3個頻段上，采用直接序列擴頻技術。……