基于ZigBee的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究.pdf

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)以及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，具有感知、計(jì)算、存儲(chǔ)和通信能力的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、樓宇自動(dòng)化、家用和公共安全監(jiān)控等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種嵌入式設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)被監(jiān)視對(duì)象的各種信息，處理后再發(fā)送給觀察者。但是，對(duì)于采用有線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分散測(cè)控系統(tǒng)，由于線路鋪設(shè)和維護(hù)成本較高，且現(xiàn)場(chǎng)裝置空間位置不固定，通過電纜引出信號(hào)變得不可靠，甚至不可能，而新型的

2、短距離無(wú)線通信技術(shù)能為問題的解決提供技術(shù)手段，在這些場(chǎng)合顯示出它的優(yōu)越性。 由于藍(lán)牙、Wi-Fi、UWB等其它短距離無(wú)線通信技術(shù)協(xié)議復(fù)雜、成本高、耗電等，在各個(gè)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用遇到較大的困難。ZigBee是近年來(lái)新出現(xiàn)的雙向無(wú)線通信技術(shù)，其物理層和數(shù)據(jù)鏈路層由IEEE802.15.4工作組制定，而網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層則是由ZigBee聯(lián)盟負(fù)責(zé)制訂。ZigBee技術(shù)具有近距離、低功耗、低速率、低成本等優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了其它無(wú)線短距離協(xié)議在一些應(yīng)

3、用場(chǎng)合中的不足之處。 本文在分析比較幾種短距離無(wú)線技術(shù)的基礎(chǔ)上，選用ZigBee技術(shù)實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)收集與傳輸。文中研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組成、應(yīng)用、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)等，深入分析了ZigBee協(xié)議棧的物理層、媒體訪問控制層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等各層協(xié)議。根據(jù)此協(xié)議棧和應(yīng)用場(chǎng)合的需求研制開發(fā)了ZigBee無(wú)線節(jié)點(diǎn)的硬件系統(tǒng)，采用32位ARM7 CPU、CC2420 ZigBee模塊構(gòu)成，具有接口簡(jiǎn)單、功耗低、結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性