ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議多目標(biāo)優(yōu)化研究開(kāi)題報(bào)告

ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議多目標(biāo)優(yōu)化研究開(kāi)題報(bào)告一、選題背景及意義ZigBee網(wǎng)絡(luò)作為一種低功耗、低速率、低成本的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于家庭自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療衛(wèi)生、軍事等領(lǐng)域。ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有多跳、自組網(wǎng)、低功耗的特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面具有靈活性，可以采用星狀、網(wǎng)狀、樹(shù)狀等結(jié)構(gòu)。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中，路由協(xié)議的選擇對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能影響很大。因此，優(yōu)化ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議是非常重要的研究課題。目前，有許多關(guān)于ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究，主要集中在路由算法的設(shè)計(jì)和性能分析方面。例如，AODV路由協(xié)議、DSR路由協(xié)議、RPL路由協(xié)議等。但是，這些研究大多只考慮了單一的目標(biāo)，如延遲、吞吐量等，而忽略了多個(gè)目標(biāo)之間的權(quán)衡。因此，在本研究中，我們將研究ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的多目標(biāo)優(yōu)化。通過(guò)對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)出更加高效、節(jié)能的ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議。二、研究?jī)?nèi)容和主要工作本研究將主要從以下兩個(gè)方面展開(kāi)工作：（1）多目標(biāo)路由協(xié)議設(shè)計(jì)針對(duì)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)目標(biāo)的優(yōu)化，如延遲、吞吐量、能耗等，本研究將設(shè)計(jì)一種新的多目標(biāo)路由協(xié)議。該協(xié)議將采用遺傳算法等優(yōu)化算法，通過(guò)對(duì)多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行綜合考慮，生成一組權(quán)衡各目標(biāo)的路由方案，并在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下比較ZigBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的性能，包括吞吐量、延遲、能耗等方面。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，探討多目標(biāo)路由協(xié)議的優(yōu)勢(shì)和不足之處，為進(jìn)一步提高ZigBee網(wǎng)絡(luò)性能提供指導(dǎo)。三、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題在本研究中，我們將解決以下關(guān)鍵問(wèn)題：（1）如何綜合考慮多個(gè)目標(biāo)之間的權(quán)衡關(guān)系，設(shè)計(jì)出性能更好的多目標(biāo)路由協(xié)議？（2）如何在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中驗(yàn)證多目標(biāo)路由協(xié)議的性能，探討其優(yōu)勢(shì)和不足之處？四、研究計(jì)劃本研究的主要工作計(jì)劃如下：（1）進(jìn)行文獻(xiàn)綜述和需求分析，掌握Z(yǔ)igBee網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。（2）設(shè)計(jì)多目標(biāo)路由協(xié)議，采用遺傳算法等優(yōu)化算法進(jìn)行優(yōu)化。（3）在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，評(píng)估新協(xié)議的性能。（4）分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，探討多目標(biāo)路由協(xié)議的優(yōu)劣之處，提出改進(jìn)方案。（5）撰寫(xiě)畢業(yè)論文，并進(jìn)行答辯。五、參考文獻(xiàn)[1]ZhilliWu,MianxiongDong,Hong-NingDai,etal.Asurveyofroutingprotocolsinwirelesssensornetworks.JournalofComputerApplications,2014,34(5):1114-1117.[2]JohnStankovic,TianHe,ChenyangLu,etal.Wirelesssensornetworksforhealthcare.ProceedingsoftheIEEE,2014,99(11):1830-1831.[3]HaofengWang,LitingSun,HongyiWu,etal.Optimization-baseddeploymentandroutinginwirelesssensornetworks:Asurvey.WirelessCommunicationsandMobileComputing,2016,16(6):765-781.[4]WouterA.Limonard,CeesJ.M.Hakvoort,RenéS.M.Koch,etal.Energy-efficientwirelesssensornetworkrouting:asurveyandopenissues.JournalofTelecommunicationsandInformationTechnology,2014,2:45-51.[5]W.R.Heinzelman,A.Chandrakasan,andH.Balakrishnan.Energy-efficientcommunicationprotocolforwirelessmicrosensornetworks.Proceedingso