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1、上海交通大学硕士学位论文低成本无线工业传感网络的开发与实现姓名：闻蔷申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：范征宇20090101低成本无线工业传感网络的开发与实现摘要无线传感网络是信息感知、采集和计算模式的一场变革，它作为一个全新的研究领域，在基础理论和工程技术两个层面上对科技工作者提出了大量的挑战性研究课题。MEMS支持下的微小传感器技术和节点间的无线通信能力赋予了无线传感网络广阔的应用前景，主要表现在军事、交通、工业、环境、健康和家庭等领域。多功能化、微型化、智能化、网络化是传感器网络的发展方向，集成了多项技术的无线传感网络将是传感器技
2、术最重要的发展趋势之一。本文研究内容是以工业应用为背景，数据采集为目的提出的，通过对无线传感网络技术的现状、发展等方面的全面了解与研究，在无线传感网络的实现上进行了探索与实践。本文首先阐述了课题的背景、意义，介绍了无线传感网络的特点、应用领域、网络体系结构、研究热点技术、无线传感网络各层次的研究现状，并着重介绍了MAC协议以及网络层路由协议。其次，针对无线传感网络的应用要求，如可靠性、扩展性、低成本等要求，提出了无线传感网络的整体设计方案，包括对基于nRF905无线收发芯片的根节点、普通节点的设计、网络协议的设计、PC机软件的设计。在网络拓扑结构方面提出
3、了由簇树状结构向网状结构发展的方案，网络具有良好的扩展性；在无线信道接入方面提出了控制信息发送通道与数据通道双通道的方案，很好地解决了信道冲突、数据碰撞的问题。最后通过对开发的无线传感网络系统的测试实验，实现了的一级路由和二级路由的探测与组网功能的测试，节点的数据采集功能测试，以及协议正确性的测试。关键字：无线传感网络传感器节点nRF905信道接入路由1DevelopmentandImplementationofLow-costIndustrialWirelessSensorNetworkABSTRACTThewirelesssensornetworki
4、sarevolutionofinformationperception,collectionandcalculationpattern.Itisabrand-newresearchfield,havingbroughtgreatchallengetobasictheoryandengineeringstudies.ThetinysensornodetechnologysupportedbyMEMSandwirelesscommunicationtechnologygivewirelesssensornetworkavastapplicationprosp
5、ect.ThedevelopmentdirectionsofWSNaremultifunctional,miniaturization,networked,intellectualization.Whatever,theWSNintegratedmanytechnologieswillbethemostimportanttrendofthesensortechnologydevelopment.Thispaperisbasedonthebackgroundofindustrialapplications,andtargetedatdatacollecti
6、on.Themaintaskistoaccomplishthedesignofwirelesssensornetworkthroughstudyontechnologyanddevelopmentofwirelesssensornetwork.Thispaperfirstdescribesdefinition,characters,applicationareas,networkarchitectureandpresentresearchworkonwirelesssensornetwork.Furthermore,itexpatiatesonproto
7、colstack.Secondly,basedontheneedsofreliability,extensibilityandlow-costetc.,thepaperbringsforwardtheoveralldesignproposaloftheWSNsystem,whichiscomposedofframeofrootnodeandordinarysensornodesbasedonnRF905,networkprotocols,andPCsoftware.Thetopologystructureofthesystemisclustertree,
8、somemomentslater,itbecomesamesh.Sothenet
