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随着通信技术、网络技术、传感器技术和微机电系统等技术的进步,无线传感器网络逐渐走进了我们的生活。ZigBee是一种专为低速率无线传感器网络而设计的低功耗、低成本的短距离无线通信技术。ZigBee无线传感器网络具有高效节能等优势,在智能家居、医疗护理、环境监控、工业控制和军事等领域有着非常广阔的应用前景。为了使ZigBee技术构建的无线传感器网络能更好的适用于各种应用场景,要求网络的能量消耗越低越好,网络中的冗余越小越好,网络的生存时间越长越好。如何降低网络的能量消耗,减小网络中的冗余,延长网络的生存时间,提高网络的性能是一个重要的研究课题。本文首先对无线传感器网络和ZigBee技术作了简要介绍,然后分析了ZigBee协议,在此基础上重点研究了ZigBee路由协议,在总结现有的ZigBee路由算法的基础上提出了自适应动态调整RREQ分组广播范围和节点能量限制相结合的路由优化算法。仿真结果表明,改进的路由算法使网络中的路由控制开销降低,网络的冗余减小,网络的总体能量消耗降低,网络中各节点的能量得到均衡,“死亡”节点出现的时间更晚,网络的生存时间延长。本文研究的主要内容有以下几点：1.简要介绍了无线传感器网络的体系结构、特点、关键技术以及应用领域；2.概述了ZigBee技术的发展概况、技术特点及应用,并比较了ZigBee与蓝牙、Wi-Fi、Z-Wave短距离无线通信技术间的特点,仿真分析了网络问的共存干扰；3.简述了ZigBee协议各个层次,详细介绍了网络层地址分配机制和拓朴结构,对不同ZigBee协议版本作了比较；4.本文主要研究了ZigBee的组网过程和路由机制,分析了Cluster-Tree、AODVjr与ZBR三种不同路由算法并通过仿真进行比较；5.总结现有的ZigBee路由改进算法,提出自适应动态调整RREQ分组广播范围和节点能量限制相结合的路由优化算法,并用NS-2仿真软件进行了仿真分析验证。