基于乙gBee和AODV协议的无线体域网性能仿真.doc

基于乙gBee和AODV协议的无线体域网性能仿真.doc基于乙gBee和AODV协议的无线体域网性能仿真摘要:作为无线传感器网络的一个重要分支,无线体域网以其巨大的应用前景,受到学术界和产业界的广泛关注。文章依据采集人体主要生理指标的传感器节点位置,采用ZigBee无线通信协议和AODV路由协议,构建了无线体域网人体模型;并通过无线网络主流仿真软件NS2仿真了基于ZigBee的无线体域网的数据传输时延和丢包率,探究了ZigBee协议对无线体域网的适用性。关键词:无线体域网;ZigBee;NS2;时延;丢包率中图分类号::A文章编号:2095-1302(2014)04-0044-030引言无线体域网(work,WBAN)乂称体域传感网(works,BASN),它是以人体为中心的通信网络,是由分布于人体表面和人体内部的传感器和组网设备以及与人体有关的网络元素构成[1]。WBAN随着医疗健康领域的飞速发展以及市场的巨大需求,越来越受到学术界和产业界的青睐。WBA7的业务种类异构,普通业务、紧急业务和按需业务共存,因此其对数据传输技术有着特殊的要求[2,3]。当前WBAN主要采用的传输技术标准有蓝牙、ZigBee、超宽带(UWB)、红外和NFC等。而ZigBee技术相比于其他技术具有低复杂度、低功耗、低成本等优点,因此更加适合应用于WBAN的数据传输[4]。本文将ZigBee协议应用于WBAN,结合经典的AODV协议,构建了WBA7人体模型;进而利用网络主流仿真软件NS2,仿真测试了衡量WBAN的可靠性指标一丢包率和时效性指标一时延,探究了ZigBee协议对WBAN中数据传输的适用性。1ZigBee短距离无线通信技术的特点ZigBee因专著于低成本、低速率等要求,它有如下特点:(1) 廉价,ZigBee协议栈简单,软件实现简练,需要的各项成本小[5],随着产品产业化的发展,ZigBee通信模块的价格可降至两美元左右;(2) 省电,ZigBee收发信息需要的功率很低,工作周期短,附有休眠模式,所以避免了更换电池和频繁充电;(3) 网络容量大,每个ZigBee网络最多可支持255个设备;(4) 安全,ZigBee有鉴权的能力,保证了用户的私人信息,加强了保密性。此外,ZigBee还有可靠、较大的网络容量等特点,使ZigBee有较好的应用前景和研究价值[6];表1给出ZigBee与其他短距离无线通信技术的对比[7,8]□ZigBee与Bluetooth相比协议栈更简单,需要的软硬件资源相对少很多,且可以支持更多的传感器节点,所以ZigBee的成本低,更方便使用;ZigBee和Wi-Fi技术相比较来说,Wi-Fi的应用相对成本高,功耗大,资源要求多;ZigBee和UWB比较来说,后者有较高的通信速率和较人的数据容量,但缺乏统一性的应用标准;ZigBee和NFC对比来看,ZigBee的通信距离远大于后者,且功耗更低。因此从理论上讲,ZigBee协议适合WBAN体征监测信息的数据传输[9]。2AODV路由协议本文依据所建WBAN中数据传输的要求,选择应用AODV(Adhocon-demanddistancevectorrouting)路由协议。AODV是一种反应式路由协议,也称为按需路由协议(On-demandRoutingProtocol),仅当有数据传输,需要包的传输路径时,才开始进行路由查找。根