基于zigbee的无线环境监测网络设计

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1、万方数据第36卷第5期2009年5月应用科技Applied．。wieneeandTechnologyV01．36．No．5May．2009doi：10．39696．issn．1009-671X．2009．05．OII基于ZigBee的无线环境监测网络设计冯驰，刘希胜(哈尔滨工程大学信息与通信工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：针对传统环境监测系统中存在的若干问题，提出了一种基于ZigBee技术的无线监测系统解决方案，介绍了ZigBee网络的协议栈结构、节点类型和网络拓扑结构等技术特点，给出了新型无线环境监测网络的系统构成框图和工作原理，使用CC2430和CC2591

2、设计扩展射频覆盖范围的ZigBee网络协调器和路由器的硬件电路，指明在Z-Stack平台卜开发ZigBee网络通信程序的优势．关键词：ZigBee；监测网络；无线通信中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009．671X(2009)05—0039．05Desig：ofwirelesse‘。surveillanceystembasedZigBeeDesian0Invlronmentsurveillancesystemased0n15eeeFENGChi，LIUXi-sheng(CollegeofInformationandCommunicationEngineer

3、ing,HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China)Abstract：ThisarticleprovidesanewsolutionforwirelessenvironmentsurveillancesystembasedonZigBeetechnologyinordertosolvetheproblemsexistedintraditionalsystems．TheauthorsgavethedescriptionsofthetechnicalcharacteristicsofZigBee．includingstacka

4、rchitecture，nodetypes．networktopology，etc，showedtheblockdiagramofthisnovelwirelessenvironmentsurveillancesystemanddepicteditsworkingprincipleaswelLHowtodesignhardwarecircuitsofZigBeecoordinatorandrouters，whichhaveanextendedRFcommunicationrangebyusingCC2430andCC2591，wasalsodiscussedinthisp

5、apenAndfinallytheauthorspointedouttheadvantagesofdevelopingZigBeenetworkcommunicationprogrambasedonZ-StackplatformKeywords：ZigBee；surveillancesystem；wirelesscommunication在石油化丁、煤炭冶金以及军事上的战场侦察、边境地区监视等应用中，经常需要在多个地点进行多种参量(例如温度、湿度、气体浓度、振动、声音等)的监测；传统的监测系统通常采用多线制(4～20mA电流环)或者总线制(RS485、CAN总线等)方式将

6、多个独立的监测仪表连接起来构成监测网络，最后由专用设备或者计算机对网络数据进行处理1‘1．这种系统的应用范围十分有限，对于监测区域较大、周围环境恶劣、布线困难的场合往往显得无能为力．文中提出一种基于ZigBee技术的无线监测系统解决方案，通过用无线通信代替电缆通信，让监测网络摆脱了电缆布线的束缚，使得监测范围更为广泛，监测方式更为灵活，以满足实际应用的需要．1ZigBee简介ZigBee是一种低功耗、低速率、低成本、低复杂度的短距离双向无线通信技术，主要而向消费电子、家居和楼宇自动化、工业控制、计算机外设、医疗护理等领域的应用121．ZigBee协议栈是参考标准的开放系统

7、互连模型而设计的，主要包括物理层、媒质访问控制层、网络层和应用层．物理层和媒质访问控制层规范来自IEEE802．15．4标准，它定义了在无线个人局域网络(WPAN)内部使用低数据速率、低功耗和低复杂度的短距离射频设备进行数据通信的协议和互操作收稿日期：2008—09—22．作者简介：冯驰(1961一)，男，教授，主要研究方向：}睾j像处理。E—mail：fen9610317@126．eom．万方数据应用科技第36卷性131．以此为基础，ZigBee联盟制定了上层协议——网络层和应用层规范．ZigBee的协议栈的层次结构如图1所