基于路灯链状mesh网络无线组网的研究和实现论文

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1、杭州电子科技大学硕士学位论文摘要现代化市政建设对城市照明系统的要求不断提高。传统的路灯控制与维护手段存在着诸多的缺点和弊端，已经远远无法适应城市现代化发展的需求。ZigBee技术是近年来逐渐兴起的一种无线网络技术，在成本、功耗、安全等方面具有独特的优势。本文在深入研究ZigBee组网技术的基础上，结合路灯照明控制应用领域，设计了一种适用于路灯照明应用的ZigBee组网方案，具体来说完成了以下的内容：首先，深入调查分析了路灯控制领域的应用背景以及该领域的国内外研究现状。通过相关数据和资料的分析挖掘，总结了当前路灯控制方法的的优

2、势和不足，明确了其对本项目的借鉴意义。其次，对ZigBee无线网络技术进行了详细的介绍，通过对ZigBee技术的概况分析和与其他通信技术的比较，着重讨论了ZigBee组网适合应用于路灯照明领域的特点和优势。接着，详细介绍和分析了ZigBee的组网原理，从原语角度介绍了ZigBee的建网流程；探讨了路灯组网的拓扑选择，并在此基础上重点研究了Mesh组网的网络形成、地址分配和路由机制。通过ZigBee抓包实验的分析，验证了ZigBee的建网过程，深入探讨了ZigBee的帧规范，明确了ZigBee的组网原理。第四章针对ZigBee

3、在路灯大规模组网应用方面的弱点，提出了“多PAN互联”的改进机制。在介绍“多PAN互联”思想原理的基础上，提出了两种具体解决方案，并对ZigBee智能网关方案进行了具体的设计和实现。最后的实验结果表明，ZigBee智能网关初步满足了PAN间数据转发的功能性需求。在前述的ZigBee组网原理的基础上，探究了基于ZigBee的路灯组网的设计方法。从路灯照明系统的平台选择、硬件设计和软件设计的角度，详细介绍了ZigBee组网技术在当前路灯照明系统领域中的应用。最后从通信距离、信号质量和控制性能三个方面对路灯组网进行了测试，初步证明

4、了讨论的路灯组网方法能够满足当前路灯照明组网的要求。关键词：ZigBee，Mesh网络，路灯照明，组网原理，链状拓扑，多PAN互联ABSTRACTModemmunicipalconstructionrequiremoreefficientlightingsystem．Becauseofmanydefectsandshortcomings，thetraditionalstreetlightcontrolandmaintenancesystemcallttadapttotheneedsofcitydevelopment．ZigB

5、eetechnologyisariseingwirelessnetworktechnologyinrecentyears，whichhaveuniqueadvantagesincost，powerconsumptionandsecufitvarea．BasedonthestudyofZigBeeprotocolandapplicationfieldofstreetlightingcontr01．aZigBeenetworkingsolutionforlamplightingisdesigned．Specifically,th

6、efollowingcontentswerediscussed．Firstofa11．withthestudyofthestreetlampcontrolfieldathomeandabroad，wesummarizedadvantagesanddeficienciesofthecasesimplecation．Afterthis，wecouldborrowideasfromprviousexperienceandlessons．Second，ZigBeewirelessnetworktechnologywasintrodu

7、cedindetail．ThroughtheanalysisofZigBeegeneralsituationandcomparisonwithothercommunicationtechnology,feathersandadvantagesofZigBeenetworkingwhichadaptedforuseinstreetlampareawasdiscussed．Then．adetailedZigBeenetworkformationtheorywasintroducedandanalyzed．Thispaperint

8、roducedthecommunicationprocessofZigBeenetworkingfromoriginallanguageview．Thenwediscussedhowtochoosethenetworktopologyforstreetlampsapplication．Ba