以Hypercube 拓樸應用於Zigbee遶徑技術之研究

Abstract

隨著微機電技術與無線傳輸技術的進步，無線感測網路近年來開始蓬勃發展。Zigbee通訊協定是基於IEEE802.15.4所發展的無線感測網路，由一個主控節點，路由節點以及許多感測節點所構成的。節點設計以低傳輸速率、短距離、低消耗功率、具有感測環境為目標。超立方體是一種常用在鬆耦合多處理器平行計算的一種架構。最早在1963年由密西根大學的Squire 和 Palais 進行研究。具有路徑算法簡單，減少任意兩個節點間通信的Hop數。不需使用路由表，僅需簡單的計算，就可以達到繞徑的目的，等等優點。若能夠利用Hypercube的拓樸方式架構出一個Zigbee網路，計算路由的方式就會變得比較簡單，進而增進路由的速度。網路上的每個Node不需要去維護一個龐大的Routing Table。而只需透過簡單的運算就可以知道哪一個Next Hop。

本研究設計了Hypercube Topology with Zigbee FFD and RFD和Hypercube Routing in Zigbee Scheme，使用NS2網路模擬器去模擬我們的拓墣架構以及Zigbee原來的遶境演算法，並做一個比較。並且實做出一個使用Zigbee Node的應用環境實例，在這個應用環境中，套用此拓樸，做到收發訊息、SMIL檔案遙控器、控制燈號等功能在Zigbee無線網路感測協定當中，如果能進一步從AODV改採用Hypercube遶逕通訊協定模式，不但可以簡化網路的管理，並改善AODV平均延遲時間較長、較為耗電等缺點。