基于ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡的MAC層的節(jié)能研究.pdf

1、由于科技不斷的進步，嵌入式技術、微機電系統(tǒng)（MEMS）技術以及無線通信技術日益發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡受到普遍關注，應用于生物醫(yī)療、國防工業(yè)、無人地帶的監(jiān)控等許多領域。而無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點要求設備低功耗，節(jié)點低成本，能量消耗有限，因而能耗問題成為了制約其發(fā)展的瓶頸，研究無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)能策略成為一個熱點。ZigBee協(xié)議具備的特點：非常低的功耗，靈活自主的組網(wǎng)模式、非常低的速率等，符合無線傳感網(wǎng)絡的自身要求，因而研究基于ZigBee網(wǎng)絡的節(jié)

2、能變得非常有意義。MAC協(xié)議不僅要處理數(shù)據(jù)沖突以及無線信道競爭，也負責控制 RF無線通信的工作狀態(tài)，因此研究的一個重點方向便是基于ZigBee網(wǎng)絡的MAC協(xié)議的節(jié)能。
　　本文首先介紹無線傳感器網(wǎng)絡以及節(jié)能方面的國內外研究狀況；接下來具體介紹如何設計ZigBee網(wǎng)絡。ZigBee網(wǎng)絡節(jié)點系統(tǒng)架構是ARM7微控制器+μC/OS-II操作系統(tǒng)，硬件方面主要由節(jié)點控制器選用飛利浦公司的LPC2136，RF無線通信模塊由CC2520+CC

3、2591構成，節(jié)點的操作系統(tǒng)采用μC/OS-II，調度ZigBee協(xié)議棧，使其工作；最后研究基于ZigBee協(xié)議棧的MAC協(xié)議，針對異步MAC協(xié)議采用的低功率偵聽（LPL）的不足之處，提出了新的算法，構建自適應偵聽模型，引入輪詢時間能夠根據(jù)信道流量變化而進行調整的策略，代替了固定的輪詢間隔，并進行仿真驗證，降低了節(jié)點功耗。
　　本文設計的ZigBee網(wǎng)絡的節(jié)點，通過節(jié)點間通信距離的測試以及節(jié)點功耗的測試，驗證節(jié)點的可靠性，再引入構