基于ARM的ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著我國“十二五”規(guī)劃的推動部署，物聯(lián)網(wǎng)技術得到了快速的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在各個領域的應用也得到了較大的推廣。無線傳感器網(wǎng)絡作為物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分，在智能傳感器、無線監(jiān)控等方面得到了廣泛的關注。ZigBee技術作為一種新型的短距離無線通信標準，隨著其標準的逐漸完善，近年來也得到了廣泛的研究與應用。
　　目前而言，市面上也出現(xiàn)了基于ZigBee技術的無線網(wǎng)絡系統(tǒng)，但整套解決方案價格較為昂貴，很多廠家的ZigBee無線網(wǎng)絡單獨進行數(shù)據(jù)采集

2、，然后通過串口或者USB口與電腦進行數(shù)據(jù)交互，其通信距離大大受到限制；此外即使有些方案提供外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，基本上都是使用GPRS模塊來搭建，由于GPRS心跳間隔以及移動網(wǎng)絡的穩(wěn)定性問題，使得有時候會出現(xiàn)網(wǎng)絡暫時掉線的現(xiàn)象。
　　基于上述原因，本文設計了加工成本低、傳感器接口豐富的ZigBee無線網(wǎng)絡節(jié)點，同時結(jié)合應用場景設計了ZigBee-TCP/IP網(wǎng)關，基本可以滿足國內(nèi)市場對基于ZigBee技術的無線網(wǎng)絡的應用需求。
　　

3、本文首先對ZigBee技術的研究現(xiàn)狀進行了分析，并對ZigBee協(xié)議棧的工作原理進行了剖析，分析了基于Z-STACK協(xié)議棧的編程模型及機理。
　　其次，提出了基于ZigBee技術的無線傳感器網(wǎng)絡總體設計方案，并對各功能模塊進行了分析，并給出了具體的設計原理圖；具體分析了ZigBee-TCP/IP網(wǎng)關的設計原理以及各個功能模塊的硬件電路。此外，文中對印制板天線進行了理論分析、仿真，并進行了加工測試，并對影響天線性能的幾個參數(shù)進行了分

4、析。實測表明，該天線能夠滿足基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡對天線性能的要求。
　　然后，在具體硬件電路設計的基礎上，進行了相應的系統(tǒng)軟件設計，包括ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點軟件和ZigBee-TCP/IP網(wǎng)關軟件設計；其中，重點突出了基于ZigBee協(xié)議棧的編程方法以及嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧以及嵌入式文件系統(tǒng)和嵌入式圖形用戶界面的移植原理和方法，并給出了具體移植范例。
　　最后，對系統(tǒng)進行了測試，并對