一种无线传感器网络网关的设计与实现.pdf

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1、分类号UDC密级单位代码10151一种无线传感器网络网关的设计与实现李长锋指导教师滕国库职称教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕士学科与专业计算机科学与技术论文完成日期2011年5月论文答辩日期至Q!!生2旦答辩委员会主席一TheDesignandImplementationofAWirelessSensorNetworkGatewayAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofE

2、ngineeringbyLiChanging(ComputerScienceandTechnology)ThesisSupervisor：ProfessorTengGuokuJuly2011㈣6删6㈣5川5哪9㈣8⋯⋯川●I哪Y大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成硕士学位论文：=登玉绫笾壁矍匦终圆差的送盐皇塞班==。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集

3、体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：弛学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(

4、光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在年解密后适用本授权书。不保密日(请在以上方框内打“√")论文作者签镌饫吩导臌弗7耶’日期：洲f年、月厂日r中文摘要摘要随着嵌入式技术、传感器技术、网络技术以及无线通信技术的不断发展，无线传感器网络作为一种新兴的“智能”网络受到了人们广泛的关注。无线传感器网络已经应用到了人们生产生活的各个方面。ZigBee技术作为短距离无线通信技术的代表之一，具有低功耗、短时延、自

5、愈力强等诸多优点，可以广泛应用于低速无线传感器网络中。无线传感器网络并不能孤立存在，为了达到不同应用的要求，一般需要通过异构网互连的方式将传感器数据发送到远端监控中心，监控中心对传感器数据进行统一的处理和应用。无线传感器网络网关完成异构网互连的任务，它负责将传感器数据发送到远端监控中心。当前一般采用以太网、GPRS、CDMA等方式中的一种完成异构网互连，数据远程通信的方式相对比较单一。本文通过分析现有的无线传感器网络网关特点，结合无线传感器网络发展趋势，提出了一种无线传感器网络网关的设计和实现方案。该网关基于ZigBee技术构建，以PXA27

6、0处理器作为硬件平台的核心，通过以太网芯片、GPRS芯片以及满足ZigBee协议的CC2430射频芯片，分别接入以太网、GPRS网和无线传感网。以双CPU架构模型划分开发模块，分析搭建了网关的软硬件环境，完成了终端节点、网关节点的硬件设计。通过深入研究TI公司提供的ZigBee协议栈Z．Stack，成功完成了该协议栈在CC2430上的移植工作。网关的应用软件采用多线程技术开发，提高了系统响应外部事件的效率。通过系统的测试和验证，汇聚节点完成了无线传感器网络的构建和维护功能，网关系统实现了GPRS、以太网数据远程传输的功能，基本达到了最初的设计

7、要求。该网关的设计与实现，增强了无线传感器网络网关的数据远程通信能力，提供了有线和无线相结合的数据通信方式，扩大了无线传感器网络的应用范围，为实现具有更多传输方式的网关提供了参考。●关键词：无线传感器网络；网关；Zig,Bee；CC2430；Z-Stackr英文摘要ABSTRACTAsthecontinuousdevelopmentoftheembeddedtechnology,thesensortechnology,networktechnologyandwirelesscommunicationtechnology,thewireless

8、sensornetworkhasbeenmoreandmorepopularasanewintelligentnetwork．Wirelesssensornetwo