无线测温网络中rfd模块设计

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1、-无线测温网络中RFD模块的设计摘要无线传感器网络（WSN）将现代无线通信技术、微传感器技术和网络技术有机地融为一体，具有广阔的应用前景，已成为信息领域的研究热点。然而由于节点能量有限且电池不易更换，能耗问题已成为无线传感器网络的核心问题。其中基于ZigBee技术的无线传感器网络以其低功耗、低成本和低复杂度等优点受到高度关注。因此，本文将对基于ZigBee技术的无线传感器网络的节能技术进行研究。本文以节能技术为主线，在对ZigBee技术进行介绍后，通过与其它无线通信技术的对比，说明ZigBee技术更适合应用于无线传感器网

2、络。然后，详细介绍了低功耗的基于ZigBee技术的无线传感器网络节点的硬件设计。接着对动态功率管理（DPM）的节能策略在所开发节点上的应用进行了说明。硬件的低功耗设计以及动态功率管理在节点上的应用，使节点的平均工作电流达到了0.5246mA。实际应用中，3.7V20AH的电池可达到的工作天数为1588.459天。关键词：无线传感器网络；ZigBee；节点；节能；DPM.---DesignofRFDModuleinZigBeeThermometricNetworkAbstractIntegratedwithmodernwi

3、relesscommunicationtechnology,micro-sensortechnologyandnetworktechnology,WSNhaswideapplicationforegroundandbecamethecurrentR&DhotspotatIT.Duetolimitationofpowersupplyforthenodesaswellasthecomplexityofbatteryreplacement,energyconservationbecomesakeyprobleminWSN.On

4、ebranchofWSNbasedontheZigBeetechnology,withitsadvantageinlow-power,low-costandlow-complexityisbeingpaidahighdegreeofattentionto.HencethispaperintroducestheresearchonenergyefficiencytechnologyforZigBee-basedWirelessSensorNetworks.Withinthispaper,wediscussedWSNwith

5、amainlyfocusingonenergyefficiencytechnology.Firstly,beginningwithabriefintroductionofZigBeetechnologyandacomparisonofitwithotherwirelesscommunicationtechnologies,weprovedthatitismoresuitableforWSN.Secondlyweintroducethehardwaredesignoflow-powernodeofZigBee-basedW

6、SN.Then,weexplaintheapplicationofenergy-savingtechnique-DynamicPowerManagement(DPM)onournodes.Thehardwaredesignofthelowpowerconsumptionanddynamicpowermanagementonanodeoftheapplication,maketheaverageworkingcurrentnodereached0.5246mA.Inpracticalapplication,3.7V20AH

7、batterycanachievetheworkingdaysfor1588.459days.KeyWords:WirelessSensorNetwork;ZigBee;node;EnergyEfficiency;DPM.---目录引言1第1章概述21.1研究背景及意义21.1.1无线传感器网络21.1.2ZigBee技术31.1.3温度测量技术概述41.2国内外研究现状及存在的问题5第2章ZigBee技术72.1ZigBee协议简介72.2ZigBee协议结构82.2.1物理层82.2.2MAC层102.2.3网络层1

8、22.2.4应用层122.3ZigBee技术应用于WSN的优势13第3章RFD硬件系统设计及其低功耗分析153.1硬件低功耗技术综述153.2节点各部分设计及功耗分析153.2.1CPU能耗分析与节能设计163.2.2无线通信模块选型173.2.3传感器模块213.2.4电源模块253.2.5实时时钟电路31第4章系