基于zigbee技术的无线环境监测网络的开发

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1、大连理工大学硕士学位论文基于ZigBee技术的无线环境监测网络的开发姓名：董亚超申请学位级别：硕士专业：化工过程机械指导教师：邹久朋20080607大连理工大学硕士学位论文摘要无线传感器网络是由大量具有感知、计算和通信能力的微型传感器节点通过自组织方式构成的无线网络。它作为当今备受国际关注的一项前沿技术，被广泛应用于各种分布式采集领域。ZigBee(紫蜂)技术是一种2004年底才推出的无线通信技术，具有低成本、低功耗和低速率的特点，成为担当组织无线传感器网络重任的上佳选择。本课题来源于大连精拓光电有限

2、公司和大连理工大学合作研发项目，目标是基于ZigBee技术构建适用于环境监测领域的无线传感器网络。本文在分析了无线传感器网络应用于环境监测领域的需求和ZigBee协议结构的基础上，设计了适用于环境监测的网络拓扑，构建了底层为若干传感器节点，中间层为数据汇聚节点，上层为计算机的多层网络结构。以Jennie公司的J-N5121ZigBee模块为核心搭建了网络硬件平台。最后对所构建的ZigBee无线环境监测网络进行软件开发：制定了网络的组网方法，使网络能够快速形成；设计网络节点间的通信方式和数据传输机制，实

3、现了环境数据的协调采集和多跳上传；编写了网络动态管理程序，使传感器节点能自由加入或脱离网络。在计算机端，利用VisualC++6．0编写了串口驱动程序和SQLServer2000数据库的访问程序，实现了数据的实时显示和数据库存储。本文所构建的ZigBee无线环境监测网络支持临时安装，可自动组网，数据自动上传，监测点数量、位置可随时变化，实现了多节点、多参数的数据采集，弥补了现有监测手段设备复杂，在监测区域需大量布线、需建设大量基础设施，监测点位置不易变化，对突发事件无能为力等不足，为环境监测提供了一种

4、新的方法。关键词：ZigBee；无线传感器网络；JN5121；环境监测基于ZigBee技术的无线环境监测网络的开发ADevelopmentofWirelessEnvironmentalMonitoringNetworkBasedonZigBeeAbstractWirelesssensornetwork(WSN)iSawirelessnetwork,whichconsistsofalargenumberofsensornodes．Allsensornodesinthenetworkhavetheabil

5、itiesofapperceiving，computingandcommunication，whichformanetworkthroughad．hocmode．Itattractsmoreandmoreattentioninthefrontedgetechnology，andiswidelyusedinthefieldofdistributeddatacollection．ZigBeeiSawirelesscommunicationtechnologywiththecharacteristiesof

6、low-cost，lowpowerconsumptionandlowrate，whichislaunchedintheendof2004．Itisanexcellentchoiceforthetaskoforganizingwirelesssensornetwork．ThissubjectoriginatesfromacooperationprojectofDalianJingTuoCo．LTDandDalianUniversityofTechnology．Thetargetofthisproject

7、istobuildupaZigBeewirelesssensornetwork,whichiSappliedtothefieldofenvironmentalmonitoting．nlenetworktopologyisdesignedbasedontheanalysisoftheneedsforwirelessenvironmentalmonitoringnetworkandZigBeeprotoc01．Amulti—networks劬cture，whichconsistsofanumberofse

8、nsornodesinthebottom，adatagathernodeinthemiddlelayer,andacomputeronthetoplayerisconstructed．Thenetworkplatformforenvironmentalmonitoringisbuiltup谢tllZigBeecompatiblemoduleⅢ5121asitscoredevice．Finally，thesoftwaredevelopmentiscompl