zigbee技术在无线传感器网络中的研究与应用

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1、武汉科技大学硕士学位论文ZigBee技术在无线传感器网络中的研究与应用姓名：史作锋申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：周凤星20090525武汉科技大学硕士学位论文第1页摘要随着无线通信技术的不断发展，无线传感器网络已经从初期的军事领域发展到工业、科学和医学领域，并且发挥着越来越重要的作用。无线传感器网络信息采集技术也已经由过去的单一化逐渐向集成化、网络化的方向发展。ZigBee是一种低速无线个域网技术。它适用于通信数据量不大，数据传输速度相对较低，分布范围较小，数据安全度高，并且功耗低的场合。本研究选用ZigBee技术

2、作为无线传感器网络的软件基础，设计基于ZigBee的无线传感器网络系统平台，开发相关网络通信协议，研究和解决了如下问题：(1)研究了无线传感器网络的特点、系统结构、关键技术；论述TZigBee协议栈体系结构，并对ZigBee无线网络的组网算法、地址分配算法和路由策略进行了详细的分析。(2)ZigBee技术主要使用在无线个域网，网络内节点与节点之间的通信距离比较短。如果能适当增加zigBee节点之间的传输距离，即可以减少系统网络节点，减小开发成本，又可以扩大网络覆盖范围。本研究使用ADs软件对关键电路进行仿真与优化，达到了扩展zigB∞无

3、线网络覆盖范围的目的。(3)在无线传感器网络中，信道检测机制的优劣直接影响网络通信质量。CSMA(载波侦听多路接入)协议作为网络中实现信道竞争机制的协议，正逐渐应用在无线传感器网络中。本研究深入探讨了射频芯片CC2430的工作特性，详细阐述了信道监测中使用的判定规则，针对其特性设计并实现了一个完善的CSMA机制。关键词：无线传感器网络；ZigBee；CC2430；ADS；CSMA第1I页武汉科技大学硕士学位论文AbstractAsthedevelopmentofwirelesscommunicationtechnology,theWSN

4、(wirelesssensornetwork)hasbeenusedfromthefieldofmilitarytoISM(Industry,scienceandmedicine)，whichplaysanimportantroleintheseareas．Thetechnologyofinformationcollectiondoneinwirelesssensornetworkhasbeendeveloppedfromsimplifytointegrationandnetwork．ZigBeeisawirelesstenologyw

5、ithlowspeed，whichismostlyusedinWLAN(wirelesslocalareanetwork)．ZigBeeisusuallyusedintheconditionwithsmalldatas，lowdatarate，smallscope，highsecurityandlowpoweroperation．ThisrsearehselectedZigBeetechnologyasthesol[warebasicoftheWSN，designedtheWSNnetworkplatformbasedonZigBeet

6、echnology,developedthenetworkcommunicationprotoc01．Themaincontentshavebeenresearchedfirefitsfollow：(1)Studythecharacter，systemframeworkandthekeytenologyoftheWSN，researchthesystemframeworkofZigBee，whosenetworkalgorithm，addressdistributionalgorithmandroutealgorithmhavebeen

7、analysedcompletely．(2)TheZigBeetechnologyismostlyusedinWLAN(wirelesslocalareanetwork)，whosedistancefromnodetonodeisshort．Ifthedistancecouldbeenlarged，thenodenumberCanbereduced，thecostcanbecutandthecommunicationscopeCanbebroadenedalso．ThesoftwareofADSisusedtodesignandsilu

8、latethecriticalcircuitinthispaper,whichcompletesthepurposeofenlargingthecommunicationscope．(3)IntheWSN，