Wireless Sensor Networks have become a cheap and viable solution for a variety of applications, including monitoring of critical infrastructure (water supplies, power grids, traffic networks, agriculture, telecommunications systems etc.), wildlife habitat monitoring, industrial quality control, disaster recovery situations, military applications and much more. The ZigBee network model is more suitable for battery capacity, bandwidth and computing power’s limitations of WSN. In the present investigation, the modeled system was simulated using OPNET Modeler v14 to obtain the results in order to study the performance of the system in terms of tree routing, mesh routing, multiple coordinator system and if one of the coordinators was failed. The results showed that tree routing was more suitable for WSN than the mesh routing and mobility of end device was better in multiple coordinator system.

لقد أصبحت شبكات الاستشعار اللاسلكية حل رخيص وقابل للتطبيق لمجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك مراقبة البنية التحتية الحيوية (مجهزات المياه ، وشبكات الكهرباء وشبكات النقل، والزراعة، ونظم الاتصالات ، الخ)، ورصد موائل الحياة البرية والسيطرة على الجودة الصناعية، وحالات التعافي من الكوارث والتطبيقات العسكرية وأكثر من ذلك. نموذج شبكة زيجبي هو أكثر ملاءمة لمحدودية الـ WSN من حيث سعة البطارية وعرض الحزمة والقدرة. وتمت محاكاة النظام باستخدام برنامج الاوبنيتOPNET للحصول على النتائج من أجل دراسة أداء النظام من حيث شجرة التوجيه، شبكة التوجيه ، متعددة نظام المنسق، وفي حالة فشل واحد من المنسقين. وأظهرت النتائج ان التوجيه في حالة الشجرة أكثر ملاءمة لWSN من التوجيه في حالة الشبكة والحركة من الجهاز كان أفضل في نظام النتعدد المنسق.

WSN --- OPNET --- ZigBee --- IEEE 802.15.4 --- MAC --- PAN

Zigbee is considered to be one of the wireless sensor networks (WSNs) designed for short-range communications applications. It follows IEEE 802.15.4 specifications that aim to design networks with lowest cost and power consuming in addition to the minimum possible data rate. In this paper, a transmitter Zigbee system is designed based on PHY layer specifications of this standard. The modulation technique applied in this design is the offset quadrature phase shift keying (OQPSK) with half sine pulse-shaping for achieving a minimum possible amount of phase transitions. In addition, the applied spreading technique is direct sequence spread spectrum (DSSS) technique, which has the effect in getting better performance for the transmitter system in multipath environments. The system is developed through the use of MATLAB/Simulink to show the performance of the proposed system in response to the appliy modulation technique.

يعد Zigbee احد شبكات المستشعر اللاسلكي والذي صُمِمَ لملائمة التطبيقات ذات المدى القصير. يعتمد Zigbee في مواصفات تصميمه على معيار IEEE 802.15.4 والذي يهدف الى تصميم شبكات بتكلفة وقدرة استهلاك واطئتين بالأضافة الى اقل معدل ممكن لأرسال البينات. في هذا البحث، تم تصميم نظام إرسال لمتحسس Zigbee بالإعتماد على خصائص الـ (PHY layer) الخاصة بالمعيار المذكور حيث تم استخدام ((OQPSK مع تشكيل نبضات نصف جيبية كتقنية تضمين كونها تضمن حدوث تَغيُر طفيف في إنتقال الطور للموجة المرسلة فضلاً عن تقنية ( (DSSSلغرض تحسين مستوى اداء النظام في البيئات متعددة القنوات. تم تمثيل التصميم المقترح للنظام باستخدام برنامج MATLAB/Simulink لبيان الأداء بالنسبة لتقنية التضمين المطبقة.

DSSS technique --- IEEE 802.15.4 --- MSK --- OQPSK --- Zigbee.

One of the major weakness of Wireless Sensor Networks is the energy consumption because of limited battery resource and battery replacement or recharging difficulty. The research presented in this paper aims to reduce the energy consumption in the physical layer because most the energy consumption occurred in this layer. This reduction will be achieved via the use of ZigBee transceiver standard at the physical layer under 2.4GHz frequency band with the reduced complexity and lower power consumption than other techniques used in Wireless Sensor Network. Furthermore, such use will also enhance energy efficiency, bit error rate, and throughput of the wireless sensor network. In this paper, three different systems have been proposed according to the type of transceiver technique used in wireless sensor network. System1 uses ZigBee transceiver standard over the wireless sensor network without any additional technique whereas system2 uses ZigBee transceiver with Convolutional Coding over the WSNs model. On the other hand, system3 uses the ZigBee transceiver with both diversity techniquesVirtual Multi-Input Multi-Output and with Convolutional Coding over the wireless sensor network model. The simulation of matlab results show that system3 achieves the best energy efficiency performance compared with the other two systems at lower quality of channel. System2 achieves the best energy efficiency performance at medium quality of channel, and system1 achieves better energy efficiency at high quality of channel.

Wireless sensor networks --- WSNs --- IEEE 802.15.4 --- ZigBee --- Convolutional Coding --- CC --- Virtual Multi-Input Multi-Output --- V-MIMO --- Forward error correction --- FEC.