基于zigbee的无线传感网络的设计与实现

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1、基于ZigBee的无线传感网络的设计与实现　　摘要：如果需要对条件比较恶劣的工作环境进行监测，ZigBee无线传感网络是非常合适的选择。基于ZigBee的无线传感网络能够利用无线传感器、协调器和监控中心等形成一个无线网络，该网络的监控节点主要通过无线传感器获取监控信息，然后通过协调器和监控中心的嵌入式网关连接起来。这是一种基于簇的分层结构，其具有分布式处理能力，能将获取的信息经过簇头的融合后，通过RS232接口直接将数据传送给监控中心。　　关键词：ZigBee；物流中心；无线传感器；监控　　中图分类号：

2、TN915?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）15?0018?03　　Abstract：TheZigBeewirelesssensornetworkisasuitablechoicetomonitorthepoorworkingenvironment.ThewirelesssensornetworkbasedonZigBeemakesuseofthewirelesssensor，coordinatorandmonitoringcentertoformawirelessnetwor

3、k.Themonitoringnodeofthenetworkacquiresthemonitoringinformationthroughthewirelesssensor，andthenthenodeandinformationareconnectedthroughtheembeddedgatewayofmonitoringcenterandcoordinator.Thisnetworkisbasedonthehierarchicalstructureofcluster，andhasthedistr

4、ibutedprocessingability.Theacquiredinformationisfusedthroughtheclusterhead，andthen9thedataistransmittedtothemonitoringcenterdirectlythroughRS232interface.　　Keywords：ZigBee；logisticscenter；wirelesssensor；monitoring　　0引言　　ZigBee技术属于物流网中一种典型的无线组网技术。它基于IEEE8

5、02.15.4标准，该标准包括有四个层次，分别是物理层、媒体访问层、网络层、应用层，每层设计有自己的协议，共同完成无线通信。在物流中心的无线监控信息系统中，可能需要众多的监测点，这些监测点称为协调器的节点，IEEE802.15.4标准可以提供的协调器节点可以达到255个，所以一般的企业工作环境的检测要求都能满足。　　实现ZigBee技术的关键是CC2430芯片，此芯片在该技术领域已非常普遍，芯片内主要集成的内容是存储单元、微控制器与各种输入输出接口。ZigBee技术是一种模仿蜜蜂生存方式的无线通信方式，

6、通过ZigBee技术可以实现短距离的、低功耗的无线通信，基于ZigBee的无线通信技术比较容易实现，所以它很适合于在小区范围或者企业范围内的无线通信。　　1系统总体结构设计　　1.1系统设计原则　　基于ZigBee的无线传感网络的开发目的是为了满足企业日常工作的实时监控，保障生产和防止不安全事故的发生。对于系统的设计原则主要有如下几条：　　（1）9实用性。实用性强是系统最核心的一个性能需求。所以无线传感网络的设计必须要先考虑其实用性，必须紧紧围绕企业的日常监控工作展开，不能有和企业的日常监控不相关的内容

7、。　　（2）易用性。一个系统的实用性再强，但是监控界面不友好，也不能称之为一个好的无线传感系统。所以实用性后就需要考虑易用性，要为无线传感网络设计一个简洁、流畅的监控界面。这样的界面易于上手，使得用户很容易掌握操作方法。　　（3）兼容性。兼容性同样非常重要，好的兼容性能够使得无线传感网络和企业的其他网络以及系统实现有效的信息传输和共享，如果没有兼容性，无线传感网络就会变得孤立。所以无线传感网络对于兼容性要求较强，需要在设计无线传感网络时充分考虑接口问题和其他网络实现接口的对接。　　（4）可扩展性。开发无

8、线传感网络，不是考虑到网络当前运行情况良好就可以了，还要分析如果网络升级或者扩展功能，是否还能运行良好，也就是网络需要具备可扩展性的需求。　　1.2总体设计9　　本文设计的基于ZigBee的无线传感网络主要由监控节点和监控中心两部分组成，如图1所示。从图1可以看出系统的总体结构中主要包括的是通信模块和监控中心两部分，其中通信模块主要包括传感器节点和协调器，而监控中心主要是嵌入式网关。监控节点主要是通过无线传感器获取监控信息，然后通过协调器和