基于zigbee无线组网技术的研究

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1、分类号：TN91单位代码：10110学号：S20080008中北大学硕士学位论文基于ZigBee的无线组网技术研究硕士研究生孙彩云指导教师李世中教授学科专业机械电子工程2011年4月20日图书分类号TN91密级非密注1UDC_______________________________________________________________硕士学位论文基于ZigBee的无线组网技术研究孙彩云指导教师（姓名、职称）李世中教授申请学位级别工学硕士专业名称机械电子工程论文提交日期________年______月______

2、日论文答辩日期________年______月______日学位授予日期________年______月______日论文评阅人___________________________________________________________答辩委员会主席_______________________年月日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类基于ZigBee的无线组网技术研究摘要军事无线通信系统除了拥有民用通信的一般特点以外，还需要具有抗毁性、自组性和机动性。在战争中，无线通信系统很容易受到敌方的攻击，若采用集中式的

3、通信系统，一旦通信中心受到破坏，将导致整个系统的瘫痪。在军事无线通信中引入自组网技术，可使通信系统具备良好的抗毁性、灵活性和机动性，现已成为军事通信领域研究的热点之一。ZigBee在网络设计中采用了无线自组织网络概念，无线自组织网状网络正在作为一种替代无线交换功能的技术而兴起，提供了自愈和自我组织的功能，很适合战场的恶劣通信环境。ZigBee低功耗无线网络，作为现存的最适合于搭建无线传感器网络的新兴技术，目前已经越来越多地受到人们的关注。本文首先介绍了ZigBee的技术特点、协议栈模型及其应用领域，重点探讨了ZigBee网状

4、网络的特点，在此基础上分析了网状网络在军事中的应用。对ZigBee协议进行研究,详细阐述了ZigBee协议物理层、MAC层和网络层的设计和实现过程。其次，分析了ZigBee网络的组网方式，综述了ZigBee网络的组网过程，给出了建立一个新网络的过程，及加入网络的两种方法；最后组建具有网状拓扑结构的无线传感网络。再次，阐述了ZigBee的硬件和软件开发平台，CC2430芯片以及TI公司的Z-Stack协议栈，完成了以CC2430芯片为核心元件的ZigBee无线网络节点硬件设计，并给出节点的软件设计方案，设计的节点具有结构简单、

5、功耗低、成本低等特点。本论文最后在HFZ-CC2430ZDK开发板上实现了一个简单的网状网络，并对该网络做了相关的测试，有效验证了网状网络的自组性和自我修复能力。关键字：ZigBee，自组织，网状网络，自我修复TheStudyofWirelessNetBasedonZigBeeTechnologyAbstractItstillneedssurvivability,self-organizedcharacteristicandmobilityinmilitarywirelesscommunicationsystem，excep

6、tthegeneralcharacteristicsofacivilcommunication.Inwar,awirelesscommunicationsystemisvulnerabletoenemyattack.Ifacentralizedcommunicationssystemisused,itwillleadtotheparalysisoftheentiresystem,oncethecommunicationcenterwasdestroyed.Itcanmakethecommunicationssystemmor

7、emobileandadaptivethattheAdHocnetworktechnologyisappliedtothemartialwirelesscommunication,whichhasbecomeoneofthemostimportantinmartialcommunicationfield.ThedesignofZigBeenetworkisadoptedintheconceptofwirelessadhocnetworks,wirelessmeshnetworkarisefromawirelesstechno

8、logyforexchangingfunctionswhichprovidesaself-healingandself-organizationcapabilities,so,itissuitablefortheharshbattlefieldcommunicationenvironmen