[01541276]可重构ZigBee网络路由选择方式研究及其测控网络实现

主要研究内容：该项目构建了一个基于ZigBee技术的可重构无线测控网络平台，并针对其相应的组网过程、路由算法、动态节点身份实现、网络地址分配机制等关键技术进行研究，旨于综合考虑整个ZigBee网络适应可变环境性与鲁棒性，并为设计其网络结构提供理论依据与实验验证。具体为：①在基于ZigBee技术的可重构无线测控网络的整体设计方面，以“可重构性”为目的自适应调整网络结构，基于此重点研究了路由算法、网络层地址分配算法等。②在基于ZigBee技术的可重构无线测控网络的硬件平台实现方面，设计了一个包括无线通信模块、控制器模块、传感器模块、串口通信模块与电源模块的硬件平台。无线通信模块通过8路GPI0接口与控制器模块连接，通过8路GPI0接口与传感器模块连接，通过UART接口与串口通信模块连接，电源模块为各模块供电。该平台通过路由器和中心协调器与上位机连接。③在基于ZigBee技术的可重构无线测控网络的软件平台实现方面，设计了一个由主控模块、信息采集模块、无线通信模块、数据外送模块和串口通信模块组成的软件系统。该软件通过计算机的以太网口与ZigBee网络中的协调器进行数据交互，能够实现对ZigBee网络中所有节点和特定节点的访问，将监控参数收集到一起，并且能够对网络状态进行监测，实现了数据参数集中统计和管理的功能。④在动态节点身份实现方面，利用节点身份在路由器与终端节点自由变换方式解决了ZigBee网络中时常遇到的孤点问题，可以节约设备本身能量，较少地更改网络结构从而有效地拓展网络覆盖范围。科学价值实际应用方面：该项目构建的可重构ZigBee无线工业测控网络能够根据环境变化等情况自适应调整网络拓扑结构，实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，从而有效地解决了实际生产过程测控网络中的布线困难问题，极大地提高了信息系统的灵活性、可维护性、可扩展性和安全性，进一步降低了复杂度和成本，已应用在淄博拓驰电器有限公司的生产过程中，同时也可应用在其他工业生产、交通管理、环境监控等场所。理论分析方面，围绕着“可重构性”，提出了混合路由算法、网络层地址分配算法与动态节点身份转换算法，具有一定的理论深度。综上，无论在实际应用还是理论研究方面，该项目都体现了重要的科学价值。3.同行引用与评价根据百度学术搜索，附件6被引1频次，附件7被引1频次，附件8被引3频次，附件9被引4频次，附件10被引2频次，论文被引用情况代表学术界同行对课题组所做工作的肯定。专家鉴定会中，鉴定委员会测试组对项目组提供的实验数据，山东省软件测评中心提供的“科技鉴定测试报告”(文档编号DRPT-1311-048-RPT)，进行了分析及比较核对，并对研制硬件和软件进行了考察，认可测试结果，技术指标达到要求，该项目在ZigBee网络路由选择技术方面达到国际先进水平。