基于zigbee的无线传感器网络节点的设计

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1、杨烨等：基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计杨烨，董惠(西安建筑科技大学信控学院陕西西安710055)摘要：针对无线传感器网络节点体积小、能耗低、存储和通信能力有限等特点，从ZigBee协议栈的结构特点出发，提出一种基于ZigBee的无线传感器网络节点的设计方案。详细地阐述了构成传感器节点的各个模块的设计，即采用了CC2430芯片作为核心元件，使用温湿度传感器SHT11进行温湿度数据采集，并给出了节点软件设计方案。经过测试证明，该节点运行稳定可靠并具有较高的通信效率。关键词：无

2、线传感器网络；节点；ZigBee；CC243o；SHT11中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1004—373x(2OO9)17—140一O3DesignofWirelessSensorNetworkNodeBasedonZigBeeYANGYe，DONGHUi(SchoolofInformationandControl，XianUniversityofArchitechture＆Technology，Xian，710055。China)Abstract：Consideringcharacteristicsofwi

3、relesssensornetworknodes，whicharesmall，low—powerconsumption，limitedcapacityofstorageandcommunications，adesignofwirelesssensornetworknodebasedonZigBeeaccordingtotheZigBeepro—tocolstackcharacteristicsofthestructureisproposed．Thedetaileddescriptionofvariousmodulesofth

4、enodeisgiven．Itcen—tersonCC2430chip，withtheSHT11togethertorealizetheacquisitionofthetemperatureandhumiditydata．Andconnectionofthesoftwaredesignisrealized．Itisprovedthattheoperationofthenodeisstable，reliableandhighefficiencyofcommunica—tionsafterthetest．．Keywords：wi

5、relesssensornetwork；node；ZigBee；CC2430；SHT11无线传感器网络是由大量随机部署在被监测区域于其传输距离有限、传输方向性强等缺点，在应用范围上内的节点通过自组织方式构成，广泛应用于军事与民受到了一定程度的限制；蓝牙技术只能配置7个节点，制防、环境生态观测、医疗护理、智能建筑等领域。传感器约了其在大型传感器网络开发中的应用；无线局域网技节点是无线传感器网络的基本组成单元l1]，它是由传术发射功率比较大，大多数便携wi—Fi装置都需要常规感器、处理器、无线收发和能量供应四个模块组成。无充电，

6、从而限制了它在工业场合的推广和应用。线传感器网络则是由大量体积小、能耗低、具有无线通在比较之下，ZigBee技术具有成本更低、网络容量信、传感和数据处理功能的传感器节点组成，因此，节点更大、功耗更低、时延更短等优点，故而本文选取了Zig—设计的好坏将直接影响到整个网络的质量。本文基于Bee技术为无线传感网络提供互联互通的平台。无线传感器的结构和特点，自主设计了一种基于针对ZigBee是一种短距离、低速率、低功耗、低成本和ZigBee协议、以CC2430芯片为核心的无线传感器网络低复杂度的无线传输技术，它工作于无需注册的节点的

7、设计方案。2．4GHzISM频段，传输速率为100～250Kb／s，传输距离为10～75m，典型距离为3OIn。ZigBee是1ZigBee技术IEEE802．15．4标准的扩展集，它基于标准的7层开放无线传感器网络中的传感器节点之间互联采用短距式系统互联(OSI)模型。网络层(NwK)和应用层离的无线通信方式，现在流行的无线短距离通信技术主(APL)的框架设计是由ZigBee联盟负责制定，IEEE则要有红外技术(IrDA)、蓝牙技术(Bluetooth)、无线局域制定物理层(PHY)和介质接入控制层(MAC)标准。网技术(

8、Wi—Fi)等]。表1列出了ZigBee技术与这些短其中，APL的框架包括了应用支持子层(APS)、ZigBee距离无线通信技术的比较，从表中不难看出，各种通信技设备对象(ZDo)以及由制造商指定的应用对象[4]。术都具有各自的特点，适用于不同的场合。红外技术由ZigBee的体系结构如图1