基于zigbee的无线测控系统的分析与设计

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1、⑩内蒙占人学I：稃硕十毕业论文第3页2ZigBee技术简介2．1ZigBee系统概述1、Zigbee技术起源在蓝牙技术的使用过程中，人们发现蓝爿：技术尽管有许多优点，但仍存在许多缺陷。对工业，家庭自动化控制和工业遥测遥控领域而言，蓝牙技术显得太复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等，⋯⋯而工业自动化，对无线数据通信的需求越来越强烈，而且，对于工业现场，这种无线数据传输必需是高可靠的，并能抵抗工业现场的各种电磁干扰。因此，经过人们长期努力，Zigbee协议在2003年中通过后，于2004正式问世了。2、Zigbee是一个高可靠的无线数传网络Zi

2、gbee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，十分类似现有的移动通信的CDMA网或GSM网，每～个Zigbee网络数传模块类似移动网络的一个基站，在整个网络范围内，它们之间可以进行相互通信；每个网络节点间的距离可以从标准的75米，到扩展后的儿百米，甚至几公罩；另外整个Zigbee网络不仅可以“无限”扩展开来，而且还可以与现有的其它的各种网络连接。例如，你可以通过互联网在呼和浩特监控海南某地的一个Zigbee控制网络。不同的是，Zigbee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便

3、，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立；每个移动基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个Zigbee“基站”却不到1000元人民币；每个Zigbee网络节点不仅本身可以与监控对对象，例如传感器连接直接进行数据采集和监控，它还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料：除此之外，每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。每个Zigbee网络节点(FFD和RFD)可以可支持多到31个的传感器和受控设备，每一个传感器和受控设备终可以有8种不同的

4、接口方式。可以采集和传输数字量和模拟县重o3、Zigbee技术的应用领域Zigbee技术的目标就是针对，工业，家庭自动化，遥测遥控，例如灯光自动化控制，传感器的无线数据采集和监控，油F只，电力，矿山和物流管理等应用领域。⑩内蒙_占

5、人学I：程硕十毕业论文第4页3、工业现场对无线数据传输的要求及Zigbee技术的特点(1)低功耗，低数据量(250l@S)，低成本，使用免费的ISM频段(2．4G)，高的抗干扰性能的直序扩频通信方式(DSSS)，高保密性(64位出厂编号和支持AES．128加密)，高集成度和高的可靠性；节点模块之间具有自动动态组网

6、的功能，采用了包括网状网在内的拓扑结构，使用了碰撞避免机制，信息在整个Zigbee网络巾通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。(2)Zigbee网络的数据传输速率：Zigbee每个网络模块射频自，J．端的数据传输速率是250K，而控制端数据处理速率，则取决于所使用的CPU的处理速度。4、Zigbee的发展前景Zigbee技术和RFID技术在2004年就被列为当今世界发展最快，市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。关于这方面的报道，你只需在百度或GOOGLE搜索栏中键入“Zigbee",你就会看到大量的有关报道。总之，今后若

7、干年，都将是Zigbee技术飞速发展的时期。2．2ZigBee技术浅析1、Zigbee技术使用网状网通信方式网状网通信实际上就是多通道通信，在实际工业现场，由于各种原因，往往并不能保证每一个无线通道都能够始终畅通，就像城市的街道一样，可能因为车祸，道路维修等，使得某条道路的交通出现暂时中断，此时由于我们有多个通道，车辆(相当于我们的控制数据)仍然可以通过其他道路到达目的地。而这一点对工业现场控制而言则非常重要。2、自动组网举一个简单的例子就可以很好地说明这个问题，假如一队伞兵从天而降，他们每人持有一个Zigbee网络模块终端，降落到地面后，

8、只要他们彼此间在网络模块的通信范围内，通过彼此自动寻找，很快就可以形成一个互联互通的Zigbee网络。他们预先并不知道谁与谁为邻。同时，由于人员的移动，彼此间的联络还会发生变化。因而，模块还可以通过重新寻找通信对象，确定彼此间的联络，对原有网络进行刷新。3、ZigBee网络采用动态路由的方式首先，我们必须明白，什么是动态路由?动态路由，就是指网络中数据传输的路径，并不是预先设定的，而是传输数据前，通过对网络当时可利用的所有路径进行搜索，并⑩内蒙古人学下科硕+毕业论文第5页决定它们的远近，然后选择其中的一条路径进行数据传输。在我们的网络管理软

9、件中、，路径的选择使用的是“梯度法”，即先选择路径最近的一条通道进行传输，如传不通，再使用另外一条稍远一点的通路进行传输，以此类推，直到数据包送达目的地为止。在实际工业现场，往往