基于ZigBee的無(wú)線傳感網(wǎng)平臺(tái)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)興起于20世紀(jì)90年代末，因其巨大的應(yīng)用價(jià)值而迅速得到了軍事部門(mén)，學(xué)術(shù)界，工業(yè)界廣泛的關(guān)注。無(wú)線傳感網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸距離，網(wǎng)關(guān)存儲(chǔ)空間，以太網(wǎng)控制接口的實(shí)現(xiàn)方式，節(jié)點(diǎn)能量供應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)壽命的時(shí)間，傳感器節(jié)點(diǎn)尺寸和能量消耗等等參數(shù)是無(wú)線傳感網(wǎng)應(yīng)用的重要因素。
　　 本文通過(guò)分析無(wú)線傳感網(wǎng)的結(jié)構(gòu)體系與環(huán)境要求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于ZigBee無(wú)線通信方式的無(wú)線傳感網(wǎng)平臺(tái)。本系統(tǒng)選擇ZigBee作為無(wú)線通信方式，采用ARM9

2、作為處理器，利用ARM9的強(qiáng)大擴(kuò)展能力外接三種存儲(chǔ)芯片作為網(wǎng)關(guān)的存儲(chǔ)空間，通過(guò)ISA總線實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通信，利用TI的CC2430芯片設(shè)計(jì)無(wú)線傳輸模塊實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間的無(wú)線通信，利用GSM模塊實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)。在存儲(chǔ)模塊的硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，分別使用SDRAM，NANDFLASH和NORFLASH用作程序運(yùn)行，數(shù)據(jù)和系統(tǒng)代碼的存儲(chǔ)空間，這種分區(qū)存儲(chǔ)方式增加了系統(tǒng)軟件的穩(wěn)定性。在無(wú)線模塊部分詳細(xì)分析了天線部分的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)天線饋送部分的特殊布線和阻抗匹配設(shè)

3、計(jì)使無(wú)線節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)淖钸h(yuǎn)距離達(dá)到并超過(guò)了設(shè)計(jì)要求。在各個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)中敘述了模塊的信號(hào)流程，為今后系統(tǒng)的改進(jìn)提供參考。
　　 本系統(tǒng)已經(jīng)完成了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)測(cè)試。通過(guò)在不同的環(huán)境中測(cè)試表明節(jié)點(diǎn)間無(wú)線最大有效傳輸距離為120m，為了保證節(jié)點(diǎn)組網(wǎng)路由的時(shí)候不相互干擾，在降低功耗的條件下無(wú)線傳輸距離可以下降到10m 甚至更近，能夠滿足無(wú)線組網(wǎng)在傳輸距離上的要求。通過(guò)移植操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)關(guān)接收傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，網(wǎng)關(guān)與以太網(wǎng)通信，