基于ZigBee的傳感器網(wǎng)絡研究.pdf

1、近年來，隨著計算機技術、網(wǎng)絡技術與無線通信技術的高速發(fā)展和廣泛應用，無線傳感器網(wǎng)絡成為一個在國際上備受關注的前沿熱點的研究領域。它在環(huán)境監(jiān)測、軍事、醫(yī)療健康、家庭智能監(jiān)控和其他商業(yè)領域有著廣泛的應用前景。ZigBee技術是一種新興的短距離無線通信協(xié)議，因其功耗低、網(wǎng)絡容量大等優(yōu)點而更加適用于傳感器網(wǎng)絡。目前ZigBee技術在國外已經有了一定的應用。 首先介紹了無線傳感器網(wǎng)絡的體系結構、應用領域、特點以及目前國內外的研究進展，在此

2、基礎上提出采用ZigBee協(xié)議作為無線傳感器網(wǎng)絡的通信協(xié)議。文中系統(tǒng)介紹了ZigBee技術的特點、協(xié)議棧架構，協(xié)議棧各層的功能，并將ZigBee技術與其他無線通信技術相比較，說明ZigBee技術更適用于無線傳感器網(wǎng)絡。給出了基于ZigBee的傳感器網(wǎng)絡的總體設計實現(xiàn)，包括網(wǎng)絡的創(chuàng)建、數(shù)據(jù)傳輸模式、協(xié)議棧的具體實現(xiàn)等方面。結合污水廠中二沉池的泥水界面數(shù)據(jù)的無線傳輸，對基于ZigBee技術的傳感器網(wǎng)絡具體實現(xiàn)進行深入研究，包括硬件設施搭建及

3、軟件設計。主要分析了星型網(wǎng)絡的構建，包括協(xié)調器節(jié)點與傳感器節(jié)點兩部分。節(jié)點的硬件采用MCIJ+RF的實現(xiàn)方式，體積小，功耗低。軟件設計部分在微芯ZigBee協(xié)議棧的基礎上開發(fā)了基于本應用的用戶程序，包括泥水界面數(shù)據(jù)配置文件的開發(fā)，應用層幀格式設計(KVP幀與MSG幀)，節(jié)點程序的開發(fā)。由于協(xié)調器節(jié)點數(shù)據(jù)通過串口以有線方式與PC機相連，故在Visual Basic 6環(huán)境下開發(fā)了用戶界面程序，并以Access數(shù)據(jù)庫保存泥水界面數(shù)據(jù)。實踐證