基于无线传感器网络通信的实现

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1、毕业论文基于无线传感器网络通信的实现毕业论文摘要无线传感器网络(WSNs)是由部署在监测区域内的大量廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一种自组织网络系统。ZigBee是一种适用于工业控制的低速率、低功耗、低成本的射频通信规范，是目前最被看好的无线传感器网络通信方案之一。本课题深入地对ZigBee协议标准做了研究分析，包括各个通信协议层的结构与功能，在此基础上介绍了ZigBee技术应用开发的相关概念，并采用Chipcon公司的单芯片CC2430解决方案设计实现了一个基于ZigBee技术的智能家居

2、监控系统。本课题设计了一种烟雾火灾监测，煤气泄漏监测和家居防盗的无线监测报警系统。传感器终端将检测到的数据通过ZigBee无线通信协议传输给基站节点，基站节点通过RS232串口将数据传输给PC机，最终环境数据显示在PC机的串口调试助手中。关键字：无线传感器网络；ZigBee；无线通信；无线监测ABSTRACT毕业论文Wirelesssensornetworksaredeployedinthemonitoringareabythelargenumberoflow-costmicrosensornodes,w

3、irelesscommunicationthroughtheformationofaself-organizingnetwork. ZigBee,anindustrialcontrolaimed,lowspeed,lowpowerconsumptionandlowpricetelecommunicationspecification,isoneofthemostpromisingtechnologiesforWirelessSensorNetworks.ThistopicdiscussestheZigBe

4、estandardthenintroducessomeconceptsrelatedtotheZigBeeapplicationdevelopment.WeadoptChipcon’ssingle-chipsolutionCC2430tobuildoursmarthomedetectsystem.Thistopichasdesignedasmokefiremonitoring,gasleakdetectionandmonitoringofwirelesshomesecurityalarmsystem.Th

5、edatadetectedbywirelesssensorterminalistransmittedtobasestationnodethroughZigBeewirelesscommunicationprotocol,andthenbasestationnodetransmitsdatatoPCtroughserialportRS232.Finally,environmentaldataisshowninthescreenofPC.Keywords:wirelesssensornetworks;ZigB

6、ee;wirelesscommunication;wirelessmonitoring目录毕业论文第一章引言11.1研究背景与历史11.1.1无线传感器网络的历史背景11.1.2物联网的历史背景11.1.3无线传感器网络与物联网的应用前景21.2课题来源以及本人所做的工作41.3论文组织结构5第二章无线通信协议标准72.1主流无线通信协议标准比较72.1.1Wi-Fi(IEEE802.11)72.1.2超宽带通信UWB72.1.3近场通信NFC72.1.4蓝牙82.1.5红外线数据通信IrDA82.1.6

7、ZigBee82.1.7比较综述92.2ZigBee技术概述102.2.1ZigBee物理层102.2.2ZigBeeMAC层122.2.3ZigBee逻辑链路控制层132.2.4ZigBee网络层142.2.5ZigBee应用汇聚层14第三章CC2430概述及硬件节点设计153.1传感节点硬件设计与实现153.1.1硬件系统构成153.1.2CC2430片上系统163.2基于CC2430的硬件节点设计183.2.1CC2430典型外设183.2.22.4GHz天线设计19第四章无线传感器网络通信实现19

8、4.1无线传感器网络拓扑结构194.1.1星形网194.1.2网状网204.1.3混合网204.2ZigBee数据收发204.2.1ZigBee数据格式204.2.2数据传送模式224.2.3ZigBee通信过程234.2.4CC2430控制274.3开发环境304.3.1CC2430仿真器简介30毕业论文4.3.2IAR简介314.3.3利用IAR对CC2430编程314.3.4利用PacketSniffer和仿真器进行截包