硕ｌ学竹论文第一章Ｚｉｇｂｅｅ组阿方窠的设计本文只对最复杂情况Ⅲ＝１４）讨论，其他情况照此类似分析。本仿真是在Ｗｉｎｄｏｗｓ平台下，利用Ｃｙｇｗｉｎ的ｘｗｊｎ窗口显示其加入过程，如圈２－１０ｗｉⅡ－?＿－?＿＿…一＿ｕ＿…一ｎⅡ…㈣＇ｉ…㈣‘ｉ●—Ｉ一Ｃ－…●１Ｔｒ…嘲黼髓麟嬲嘲嘞黪凝戳戳鳓嬲嘲躞雠［玎二ｌ！‘’ｄ】１ｉｒｉｃｒ％２２ｃｌ／ｒ，ｊ一２２８／。，Ｊｐａｒ＝¨ｐ、ｎ，１ｉ［ｒｌｕＩａｔｅ／｛１ｓ∞ｉｒⅢｊｏｉ．ｒｕｎ。’。ｍｊ。，：ｉｎｎ２０２．。ｎａ．，搿３ｉＮ“（Ｊ４”＊ｐ”＝；ｎ揣０Ｌｎ％Ｏｇ，ｒ。ｌ’．ｒｒ篇ｏｌｒｄ“Ｏ“．ｓ”ｃｎｊｏｉｎ．ｔｅｌｊｃ，ｌｒ，０２．ｔｃｌｊ，ｘｒ０４．ｔｃ｝／ｃ，／帕ｂｔｃｌＪｏｌｒｒｌＪｔｃｌｊｏｉｎ”ｊｏｉｒ，０２．ｔｒＪ。ｉｎ０４．ｔｒ』ｎｉ．０６ｂｒＪｏｌｎｌＯ”ｌｎｃ；ｏｉｒ．ｆｃＩ－图２－１０ｘＷｉｎ界面网络拓扑如图２－９，图２－１１为当己取ｌｓ时节点和协调器连接过程图。［６．５００ｃｏｏ］（ｎｏｄｅ８）ｓｃａｎｎｉ旧ｃｈａｍｅｌ儿［６．７６２０４０］（ｎｏｄｅ８）ｓｃａｎｎｉ旧ｃｈａｍｅｌ１２［６．７８４∞４］（ｎｏｄｅ６）ｓｅｎｄｍ９［６．７８６１４４］（ｎｏｄｅ６）ａｃｋ［ｓ．７８锯０８］（ｒ＿０ｄｅ［６．７８１＊０８］（ｎｏｄｅ６）一ｃｌ｛ｔ…一ｎ…ｏ帅ａｒｄ０］［Ｃ００ｒｄＡｄｄｒ：０１６）…ｌａｕ…ｃｃｅｓｓ“ｌ（ｂｅ酏ｏｎＦｏｒ由ｔａ…ｓｔ……ｎｄｄａ协删ｓｔｃｏｍ㈨ｎｄ一ｅｌｒｅｄｒｅｃｅｉ垤ｄｅｎａｂｌｅｄ）［ｃｈａｎｎｅｌ：ｉｔ】【ＰＡＮ－ＩＤ：［６．７８８６０８］（ｎｏｄｅ６）ｂｅ９ｌｎ７）ｓｅｎｄｌｎ日ｄａｔａ㈣ｓｔ…ｄｎｄ…ｔｏｓ蝴……ｉｔｈｔｈｅｃｏｏｒｄｌｍｔ叶［６．７９０３０４］（ｎｏｄｅ［６．７９１５８４】（ｎｏ出７ｉ［７．０２６７２们（ｎｏ出８）ｓ…ｌｎ９ａｃｋ７）ａｓｓ…ｔｌ∞ｆａｉｌｅｄ一）Ｎ０一］］ｎＴａ（ｂｅ…ｎａｂｌｅｄ）［ｃｈａｍｅｌ：１１ｆ”ｄａｔａｒｅｑｕｅｓｔ…ａｎｄｒｅｃ…ｄｃｈｒｅｅｌ１３＜ｏ）［７．２８３１０４】（∞ｄｅ】［ＰＡＮ＿ＩＤ：０】［ＣｏｏｒｄＡｄｄｒ：ｏｌｎｄｄｒ：Ｏ】…［７．２８９７６０］（ｎｏｄｅ［７．２９０５２８］（ｎｏｄｅ８）３ｅ州ｌ㈣…ａｔｌｏｎ８）ｓｅｎｄｉｎ９一ｃｌａｔｌ…ｅｑｕｅｓｔｔｏ［ｃｈ—ｌ：１１］［Ｐ…＿ＩＤ：０］［Ｃｏｏｒｄｒｅｑｕｅｓｔｃｏ．ａｎｄ…［７．２Ｓ２０“］（ｎｏｄｅ０）ａｃｋｆｏｒ一…ａｔｉｎＰｅｑｕｅｎｃｏ．ａｎｄｒｅｃｅｉｖｅｄ圈２－１１毛２ｌｓ时从仿真过程可以看出：前几个节点都是按规律加入，时间上和理论值很接近，而在６．５ｓ时，节点８被激活，在节点８进行扫描连接的过程中，节点６和节点７也在这个时间内进行关联请求过程，这样就加重了这段时间内协调器处理的请求过多，从而延迟了节点８的加入时间。而在７５ｓ时节点９被撒括，由于节点６和７占用了节点８的加入时问，所以节点８的加入将延迟到７．５ｓ之后，这样又会占用节点９的加入时间。当这个过程中出现节点加入失败的情况时，此节点义要重新进行关联加入过程，会更进一步的占用后面节点的时间。图２．１２是利用夔主兰堡堡塞蔓＝垦！堡！竺塑旦查壅盟丝生ＮＡＭ工具动画显示加入过程。翻茹—一一一一嵋曼牺鞴圈隧目嬲翻暇舅暖—啊＿姊碍ｌ儡聊￥警壁靼嘿两舅爨粤—目啊嘲∞殛＊熊野黼’螺Ⅻ＿＆ｏｊ！———一————！——一．．——｛．．～———Ｌ‘———也一，■，”一一～一删一鼻鬯ｒ到／７一、、、ⅫＩＯ］／…◇、！弓…／遁／、、纠ＩｏＩＭ⑦ｎ』。。．’爹㈣、、⑤。函①ｊ、国＼、～＠。。。／哂＠＠＠：ｉ－…ｌ＿‰““．‘＿＿．－．＿．‘＿＿ｌ。．。““。ｈ．．－－。＿。“…．．“，。二．（对节点７加八失救（ｂ）节点７重嘶加入围２－１２矗＝ｌｓ时Ｎａｍ动画显示图２３堡主堂生堡塞塑＝童！堡堕！塑堕塑壅塑堡生如罔中显示节点７关联加入失败，将在节点９加入之后再重新加入而仿真继续进行下去又会出现节点ＩＩ和１３加入失败，导致所有节点加入网络的时问增加。当Ｌ取Ｏ，０６ｓ时，即每隔Ｏ．０６ｓ激活一个节点，连接过程如图２－１３ａ［５．１７３２４８］（ｎｏｄｅ１４）ａ￥ｓｏｃｉａｔｉｏｎ［８．１７３２４８］（ｎｏｄｅ１４）ａ…】ａｔｉｏｎｓｕｃｃｅｓｓ“１（Ｄｅａｃｏｎｅｎｅｏｌｅｄｊ【ｃｈａｎｎｅｌ：０】［Ｃｏ吖ｄＡｄｄｒ：０】【８．１７３２４８］（ｎｏｄｅ３４）ｂ０９ｉｎ６）ａ…ｌｎｌｏｎｔｏｓ¨ｈ…ｉｚｅｒｅ８ｐｏｎ州…州ｒｅｃｅｌ坩ｄ㈣ｆａｉｌｅｄ一＞ｍ∞¨（ｂ…ｎｉｔｈｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ＜＞【８．２１７８２４】（ｎｏｄｅｅｎａｂｌｅｄ】｛｜］［Ｐｌａｎ＿ＩⅡ：０】［Ｃｏ计ｄｇｄｄｒ：０］‘＞［ｅ．２２１５８４】（ｎｏｄｅ７）ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎＦａｌｌｅｄ＞帅一ＤＲＴｆｌ【ｂｅａｃｏｎｅｎａｂｌｅｄ）一Ｊ［Ｐａ也Ｉ口：０】［Ｃｏｏｒｄ自ｄ廿：０】【８．２５７３１２］（ｎｏｄｅ５）ｓｃａｎｎｌ嘴ｃｈａｎｎｅｌｉ２＜＞［８．３６１５０４】（ｎｏｄｅ８）ａ…ｉａｔｌｏｎＦａｉｌｅｄＮＯ—ＤｆｌＴｆｌ（ｂｅａｃｏｎｅｎａｂｌｅｄｌ懈］［ＰＲＮ—ＩＢ：Ｏ】［Ｃｏｏｒｄｌ；ｄｄｒ：０】＜＞［８．∞３７４４】（ｎｏｄｅ９）ａ…ｉａｔｉｏｎＦａｉｌｅｄ＞ＮＯ—ＤｆｌＴｆｌ（ｂｅａ∞ｎｅｎａｂｌｅｄ）｛；】［Ｐ日Ｈ＿ＩＤ：０】［Ｃｏｏｒｄｔ｛ｄ打：０】鳖篓邀；！蛰篓兰塑鲨！生：业！！坚！坚型世业！！：！目２－１３己－０．８６ｓ时当ｒ。：００６ｓ时，网络冲突比在Ｉｓ时的情况明显增加，入网失败的节点增多。从整个仿真过程来看，节点的加入顺序变的没有规律，这是由于网络冲突造成的。当这些失败的节点又重新发起关联命令直到入网成功的话，这样所花的时间就会大大的增加。当Ｌ取值越小，网络冲突就越明显，并且加入的总时间变化很不规则。图２一１４是当￡取００６ｓ时ＮＡＭ动画演示图。１，１，，－－－！一…．．！ｊ．！！蔓＝＝！！兰＝＝兰＝二．竺竺兰：ｆ』～ｆａ）节点加八失败硕十学位论文第一二章Ｚｉｇｂｅｅ组网方案的设计二＝＝＝三兰＝三兰：苎＝兰＝！兰兰＝【ｏ】浏｜Ｌ：；。蓄兰一。。…，。。昌尝冷尝８叫｜（”节点重新加八成功图２－１４瓦?ｏ０６ｓ时ＮＡＭ动画演示目从图（ａ）看出，节点不是按照顺序加入网络，节点１４比前几个节点都更早加入网络，这是由于网络中出现很大的冲突，而协调器处理每个节点加入的时间又比较长，这样就直接导致了节点的无序加入。图（ｂ）是所有节点都全部加入网络。通过类似的方法分别对写在其它取值情况下进行仿真。当Ｎ和已取不同值时，统计每种情况的所有节点全部连接成功的总时间ｒ，如图２．１５。：Ｓｈｌ。１５烈１１叶■＜１一：‘氐１、≮弋≯０００ｌ０】０３０４０ｊ０６０７０．ｇ０９ｌ间隔时间Ｔ／∞，／ｓ图２?１５原方章下不同矗时设备全部成功加八总时间的仿真结采硕士学位论文第二章Ｚｉｇｂｅｅ纽网方案的设计从图２—１５看出，当乙＜＝Ｏ．３ｓ时，丁的增减变的极不规则，而且Ｎ越大，这种动荡就越明显，而当乙＞Ｏ．３ｓ时，少的变化基本上趋于稳定。这是因为当乙越小，协调器在某些时问内处理的信息量过大，使得很多节点的关联加入请求得不到满足，节点越多越明显，而那些前面加入失败的节点会继续发送加入请求，它们和后面即将激活的设备之间又会产生新的网络冲突。２．５改进的组网方案通过以上分析知当节点通过协调器加入网络时，所需的原语数较多，这样需要的时间较长。假如有多个节点在较短的时间内先后加入网络，就会产生较大的网络冲突，使得协调器负载过重，导致一部分节点加入失败，而这些加入失败的节点会继续发送加入请求，这样所有节点全部成功加入的总时间会进一步增加。本文通过减小每个节点加入网络的时间及原语数来达到减小这种冲突的目的，从加入网络的时间分析，加入网络的绝大部分时间花费在主动扫描、信标周期和等待协调器处理时间上，而前两者时间是固定不变的，但是等待协调器处理的时间却是可变的，和协调器要处理的原语数量有关，可以通过减少原语的数量，减小协调器处理这些原语通信握手过程所需要的时间，这样协调器就能更快的响应节点的关联加入。图２．１６为改进后的节点与协调器的连接原语时序图。图２．１６改进方案下节点与协调器的连接原语时序图当协调器在收到加入请求命令后，检查本身资源足够的话，就直接产生关联
Zigbee无线组网技术的研究
