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Zigbee是一种新兴的双向无线通信技术。它基于IEEE的802.15.4无线标准,和其它一些无线网络技术相比,Zigbee具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本等一些显著优点,主要适合于承载数据流量较小的业务,支持小范围内基于无线通信的控制和自动化。相比于常见的无线通信标准,Zigbee协议套件紧凑而简单,具体实现的要求很低。Zigbee协议有IEEE802.15.4和Zigbee联盟共同协商制定而成,包括物理层、数据链路层、网络层、应用接口层等结构,各层协调合作来保证信息的正常传递。Zigbee网络的最大缺点是节点能量受限,同时存储空间及计算能力等资源也非常有限。节点通常随机布置在复杂环境下,低廉的成本使其存在着能量不足的可能性。在有限的硬件条件下大规模数据采集易使网络产生拥塞现象,同时造成节点大量耗能,严重时会造成网络的瘫痪。以上问题使得在Zigbee网络中数据传输的可靠性受到很大限制。针对上述问题,本文提出了基于Zigbee节点角色和剩余能量的可靠AODVjr(简称RRAj算法)算法。该算法在Zigbee网状结构下,将影响数据传输可靠性的主要因素(节点当前剩余能量、Zigbee节点角色因子)综合考虑来建立可靠路径,决定数据包的转发方向,避免不必要的能量消耗。同时通过设置网络内部计数器和节点能量状态等级临界值来记录网络状态并对网络路由进行动态调整,以达到充分利用能量充足节点,保护能量不足节点的效果。最后算法采用了OMNET++仿真平台,将改进算法与原有AODVjr算法进行比较,证明本算法在保证较好网络生命周期的情况下,提高了数据传输的可靠性,特别在节点数目较多的大中型网络中优势明显。在RRAj算法的基础上,本文对基于MESH网络簇状结构的ZICL算法进行了改进,优化方案在簇划分阶段为簇选择候选网关节点,同时通过寻找一跳路由简化簇内路由,提高了信息传输的效率。根据候选父节点和非路由终端子节点之间的通信稳定度以及能量状态重新建立父子关系,保证数据的正常发送以及簇结构的相对稳定。该算法在提高网络生存期和实现负载均衡方面也表现出很好的性能,仿真结果对于改进算法的性能给予了证明。