ZigBee網(wǎng)絡及其在醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡是一種以數(shù)據(jù)為中心的無線網(wǎng)絡，具有大規(guī)模、自組織、動態(tài)性、可靠性、交互性和數(shù)字性等突出特點，在軍事應用、環(huán)境觀測和預報系統(tǒng)、醫(yī)療護理、智能家居等領域都有廣闊的應用前景。尤其在無線醫(yī)療監(jiān)護領域有著重要的科研和實用價值。低成本、低功耗、應用簡單的IEEE802．15．4/ZigBee協(xié)議的誕生更為無線醫(yī)療監(jiān)護網(wǎng)絡提供了互聯(lián)互通的國際標準，也為相關產業(yè)的發(fā)展提供了有力的契機。 本論文全面深入地對IEEE802．15．4/

2、ZigBee技術規(guī)范與協(xié)議棧做了研究分析，重點探討了ZigBee網(wǎng)絡的組網(wǎng)和路由算法，并提出一些相應的改進意見。結合成都無線龍公司的C51RF—WSN開發(fā)平臺所提供的軟硬件資源，用C語言加以實現(xiàn)，搭建無線醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)，設計Mesh自組織網(wǎng)絡拓撲結構，有效的解決了Mesh自組織網(wǎng)絡中鏈路堵塞及網(wǎng)絡關聯(lián)與地址分配問題，并在TI公司提供的MAC與NWK底層源碼的基礎上重構ZigBee協(xié)議棧，設計操作系統(tǒng)OSAL的七大任務調度，結合UART和D

3、MA等通信方式實現(xiàn)醫(yī)療監(jiān)護信息的傳輸與處理。特別是在對于無線傳感器網(wǎng)絡最重要的節(jié)點節(jié)能機制方面，根據(jù)所設計終端節(jié)點設備的特點，對ZigBee無線通信協(xié)議棧PHY層、MAC層和NWK層進行了相應的節(jié)能設計，從而降低終端通信子系統(tǒng)的功耗，延長了系統(tǒng)工作的時間。 最后，在ZigBee無線醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)測試平臺上，對本課題的組網(wǎng)和信息傳輸功能進行了測試，成功驗證了組網(wǎng)及地址分配算法上的改進，為下一步應用打下良好理論基礎，方便開發(fā)人員進行系