基于Ad hoc的無線傳感器網(wǎng)絡關鍵技術的研究.pdf

1、進入二十一世紀以來，高新技術的發(fā)展日新月異，多學科交叉領域成為當前研究的熱點。MEMS、無線通信、嵌入式系統(tǒng)和傳感器技術的發(fā)展和融合，推動了具有現(xiàn)代意義的無線傳感器網(wǎng)絡的產(chǎn)生和發(fā)展。無線傳感器網(wǎng)絡是由分布于一定的監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，用于監(jiān)測特定環(huán)境信息的無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點組成的。作為通信，自動化以及計算機領域的一門新技術，無線傳感器網(wǎng)絡己經(jīng)在軍事國防、城市管理、環(huán)境檢測、危險區(qū)域的遠程控制等領域得到了廣泛的研究與應用。本文就是在這樣的背景下，探

2、索研究組網(wǎng)方便迅速，通訊順暢，體積小型化，能量節(jié)省的無線傳感器網(wǎng)絡。 本文首先回顧了無線傳感器網(wǎng)絡和Ad hoc技術的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，并在詳細分析本無線傳感網(wǎng)項目需求的基礎上，選用了更為節(jié)能的Zigbee標準作為網(wǎng)絡協(xié)議，并選用 CC2420作為無線收發(fā)模塊，在此基礎上建立了無線傳感器網(wǎng)絡的應用。 在簡要的介紹Zigbee協(xié)議和CC2420模塊后，本文著重介紹和解決了在Zigbee協(xié)議棧的開發(fā)以及開發(fā)過程中的幾個關鍵的技

3、術和問題。包括運用一次中斷讀取多次數(shù)據(jù)來解決物理層的無線收發(fā)過程中無線模塊的緩存溢出問題，運用CSMA-CA技術和多信道掃描選擇的辦法解決MAC層中的沖突避免問題，設計了網(wǎng)絡層中的廣播控制和路由選擇實現(xiàn)策略，并且設計了系統(tǒng)的應用框架。 本文同時在CC2420的硬件加解密基礎上實現(xiàn)了Zigbee網(wǎng)絡安全，包括數(shù)據(jù)加密和節(jié)點準入管理。 本文的研究的另一重點是基于節(jié)能要求的AODV路由協(xié)議的改進。節(jié)能是無線傳感網(wǎng)的最重要要求之