無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧與低功耗技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、zigbee作為一種基于開放性國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的低成本、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低復(fù)雜度的新型短距離無(wú)線通信技術(shù)，在工業(yè)自動(dòng)化、環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居等領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。目前zigbee技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展還不夠成熟，雖然存在一些提供Zigbee軟硬件解決方案的廠商，但是其Zigbee協(xié)議棧都是基于國(guó)外的商業(yè)協(xié)議?；蛘吖δ芎?jiǎn)單的免費(fèi)協(xié)議棧，為研究Zigbce技術(shù)的細(xì)節(jié)帶來了不便。Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)使用電池供電，能量十分有限，而且這些節(jié)點(diǎn)一般

2、都布置在無(wú)人值守區(qū)域。因此，對(duì)低功耗性能有著極高的要求。
　　本文首先分析了zigbee技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、性能特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)了Zigbee協(xié)議棧在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中的重要地位。對(duì)開源Zigbee協(xié)議棧。MpZBeeV1.0-3.8進(jìn)行了跨平臺(tái)的移植，完成了建立網(wǎng)絡(luò)、加入網(wǎng)絡(luò)、CSMA-CA算法、節(jié)點(diǎn)通信等功能，成功組建了由協(xié)調(diào)器和20個(gè)設(shè)備構(gòu)成的Mesh網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)開發(fā)了簡(jiǎn)單的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理、遠(yuǎn)程燈控制、數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用，為

3、實(shí)測(cè)文本提出的低功耗解決方案做準(zhǔn)備。而后，針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)對(duì)低功耗性能的高要求，基于對(duì)現(xiàn)有低功耗技術(shù)的分析，提出一種引入RFID被動(dòng)喚醒技術(shù)的低功耗解決方案。該方案通過在普通設(shè)備上安裝RFID標(biāo)簽，耦合讀寫器發(fā)出的電磁波，以喚醒休眠節(jié)點(diǎn)。引入喚醒器Waker設(shè)備，統(tǒng)一管理和調(diào)度節(jié)點(diǎn)休眠喚醒狀態(tài)。使用OPNET仿真工具對(duì)本文提出的方案進(jìn)行了仿真論證。仿真結(jié)果表明該方案在保證較低的丟包率的同時(shí)，有效避免了空閑偵聽，顯著降低能量消耗，達(dá)